- •I. Электростатика
- •§1. Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции.
- •§2. Напряженность электрического поля в вакууме. Поле точечного заряда. Принцип суперпозиции для напряженности поля.
- •§3. Применение принципа суперпозиции для расчёта полей.
- •§4. Работа в электростатическом поле. Разность потенциалов. Потенциал электрического поля. Связь потенциала с напряжённостью поля. Принцип суперпозиции для потенциала
- •§5. Поток вектора напряжённости. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.
- •§6. Проводники и диэлектрики.
- •§7. Электрический диполь. Поле диполя.
- •§8. Диполь в электрическом поле. Сила и момент силы, действующие на диполь в электрическом поле. Энергия диполя в электрическом поле.
- •§9. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектрика. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость.
- •§10. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость. Вектор d
- •§ 11. Условия для электростатического поля на границе раздела диэлектриков
- •§12. Проводники в электростатическом поле
- •§13. Электроемкость
- •§14. Энергия электростатического поля
- •II. Постоянный электрический ток
- •§1. Электрический ток. Природа электрического тока в различных средах. Сила и плотность тока. Уравнение неразрывности.
- •§2. Классическая электронная теория металлов.
- •§3. Подвижность носителей заряда. Проводимость. Закон Ома в локальной и интегральной формах. Эдс. Напряжение.
- •§4. Закон Джоуля-Ленца в локальной и интегральной формах.
- •§5. Закон Видемана-Франца.
- •§6. Трудности классической электронной теории металлов.
- •§7. Расчет разветвленных цепей постоянного тока. Правила Кирхгофа.
- •III. Электромагнетизм
- •§ 1. Магнитное поле. Закон Ампера
- •§ 2. Закон Био-Савара-Лапласа Принцип суперпозиции для вектора
- •§ 3. Применение принципа суперпозиции
- •§ 4. Взаимодействие параллельных токов. Единица силы тока 1 а
- •§ 5. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме
- •§ 6. Применение закона полного тока для вычисления магнитного поля
- •§ 7. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Магнитное взаимодействие зарядов
- •§ 8. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •§ 9. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток. Потокосцепление
- •§ 10. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле
- •§ 11. Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле
- •§ 12. Вещество в магнитном поле. Намагниченность.
- •§ 13. Циркуляция вектора намагниченности
- •§ 14. Закон полного тока для магнитного поля в веществе
- •§ 15. Ферромагнетики
- •§ 16. Магнитомеханический эффект. Спин электрона
- •§ 17. Теорема Гаусса для магнитного поля
- •§ 18. Условия для магнитного поля на границе раздела магнетиков
- •§ 19. Явление электромагнитной индукции
- •§ 20. Заряд, индуцированный в явлении электромагнитной индукции.
- •§21. Явление самоиндукции. Индуктивность.
- •§22. Вихревые токи. Скин-эффект.
- •§23. Взаимная индукция. Коэффициент взаимной индукции.
- •§ 24. Энергия магнитного поля
- •IV. Уравнения максвелла для электромагнитного поля
- •§ 1. Первое уравнение Максвелла
- •§ 2. Второе уравнение Максвелла. Ток смещения
- •§ 3. Третье и четвертое уравнения Максвелла
- •§4. Полная система уравнений Максвела для электромагнитного поля
§ 3. Третье и четвертое уравнения Максвелла
Теорема Гаусса для вектора
(3.1)
составляет
содержание третьего
уравнения Максвелла в интегральной
форме. Записав
,
из (1) можно получить уравнение
в дифференциальной форме
.
(3.2)
Теорема Гаусса для вектора
(3.3)
составляет содержание четвертого уравнения Максвелла в интегральной форме, которое можно записать в дифференциальной форме
.
(3.4)
§4. Полная система уравнений Максвела для электромагнитного поля
Четыре уравнения
Максвелла, записанные в §1 - §3 и дополненные
уравнениями
=εε0
,
,
=γ
(1), в которые входят параметры, описывающие
свойства вещества в электромагнитном
поле и потому называемые материальными,
составляют полную систему уравнений
Максвелла для электромагнитного поля.
Эта система имеет единственное решение
для заданных граничных условий для
электромагнитного поля, которые
соответствуют полученным в I§11
и III§18.
Дальнейшее развитие теория электромагнитного поля получила в классической электронной теории Лоренца, где наряду с полем макрозарядов и макротоков учитывались микрополя, создаваемые микрочастицами вещества. Микрополя подчиняются уравнениям Максвелла, но их значения усредняются по физически малому объему.
Уравнения Максвелла инвариантны относительно преобразований Лоренца в СТО. Исследуя эти преобразования, можно находить значения поля в различных системах координат.
