
- •Идея близкодействия.
- •Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения заряда.
- •Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
- •Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •Электрический диполь. Поле диполя.
- •Применение теоремы Гаусса к расчету электрического поля конденсатора.
- •Применение теоремы Гаусса к расчету электрического поля возле бесконечной длинной заряженной нити.
- •Работа электростатического поля. Циркуляция электростатического поля.
- •Потенциал. Разность потенциалов.
- •Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.
- •Проводник в электростатическом поле. Поверхностная плотность заряда.
- •Электростатическое поле в полости. Электростатическая защита.
- •Электроемкость проводника. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.
- •Законы Ома в дифференциальной форме.
- •Законы Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
- •Сторонние силы. Э.Д.С. Гальванического элемента. Закон Ома для участка цепи с гальваническим элементом.
- •Разветвление электрической цепи. Правило Кирхгофа.
- •Магнитное поле. Открытие Эрстеда. Сила Ампера.
- •Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля возле прямолинейного проводника.
- •Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля на оси кругового тока.
- •32.Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Принцип действия цилиндрических ускорителей.
- •Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на рамку с током.
- •Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Законы полного тока.
- •Применение закона полного тока к расчету магнитного поля тороида.
- •Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- •Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея, правило Ленца.
- •Явление самоиндукции. Индуктивность длинного соленоида.
- •Взаимная индукция. Коэффициент взаимной индукции.
- •Магнитная энергия тока. Плотность магнитной энергии.
- •Плоский конденсатор с диэлектриком. Поляризация диэлектрика. Поляризационные заряды.
- •Длинный соленоид с магнетиком. Молекулярные токи. Намагниченность.
- •Магнетики. Основные свойства магнетиков.
- •Природа диамагнетизма.
- •Природа парамагнетизма.
- •Природа ферромагнетизма.
- •Фарадеевские и Максвелловские трактовки явления электромагнитной индукции.
- •Ток смещения.
- •Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
Законы Ома в дифференциальной форме.
Закон Ома для участка цепи – сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику пропорциональна падению напряжения. I=U/R. R – электрическое сопротивление. Для однородного цилиндрического проводника R=ρl/S . ρ – удельное эл сопротивление вещества, зависящее от свойств материала. (Ом*м)
I=U/R ;
U=El; R=ρl/S;
J=ES/ρ; J/S=E/ρ;
- дифф форма
з Ома. При наличии сторонних сил дифф ф
з Ома – j=σ(E+E*)
Законы Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
При прохождении по проводнику тока проводник нагревается. Кол-во выдел в проводнике тепла пропорц его сопротивлению, квадрату силы тока и времени.
З Д-Л: Q=RI2t
(Дж). Если сила тока изменяется -
Рассмотрим
поподробнее:
Удельная мощность
тока
,
j=σE;
.
- дифф форма з Д-Л. (
)
Удельная тепловая мощность тока пропорц
квадрату плотности эл тока и удельному
сопротивлению среды. При наличии
сторонних сил (эдс) -
Сторонние силы. Э.Д.С. Гальванического элемента. Закон Ома для участка цепи с гальваническим элементом.
Сторонние силы –
силы неэлектростатического происхождения.
Для поддержания тока необходимы эти
силы. Сторонние силы можно охарактеризовать
работой которую он совершают над
зарядами. Величина, равная отношению
работы этих сил к единице положительного
заряда, называется электродвижущая
сила ε=A/q
(В). Сторонная сила f=E*q.
Векторная величина E*
- напряженность поля сторонних сил.
.
Разделим на q.
.
Закон Ома с гальв элементом: J=(U+E)/R
При наличии сторонних сил дифф ф з Ома – j=σ(E+E*)
Разветвление электрической цепи. Правило Кирхгофа.
Узел – точка, в которой сходятся более чем 2 проводника.
1 правило К) Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю. Если бы сумма не была равна нулю, то в узле происходили бы накапливание или уменьшение заряда, что приводит к изменению потенциалов.
2е правило К) Алгебраическая сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна алг сумме эдс, действующих в этом контуре.
Магнитное поле. Открытие Эрстеда. Сила Ампера.
Взаимодействие токов осуществляется через поле, называемое магнитным. Эрстед обнаружил в 1820 году, что поле, создаваемое током, оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку.
Движ заряды(токи)
изменяют свойства окружающего их
пространства – создают в нем магнитное
поле. Это поле проявляется в том, что на
движущиеся в нем заряды(токи) действует
сила. Магнитное поле равномерно
движущегося заряда
(Тл). Сила Ампера. Магн поле действует
с определенной силой на сам проводник
с током. Выделим объем dV,
в нем наход заряд – носительтока ρdV.
Тогда dF=ρ[uB]dV,
u
– скорость упорядоченного движения.
j=ρu;
dF=[jB]dV=J[Bdl]
– закон Ампера. FA=JBl
Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа.
Магнитная индукция – вектор, направление которого определяется равновесным направлением положительной нормали к пробному контуру. Модуль вектора B = Mmax/pm. Mmax – вращ момент, pm – магн момент. Поле можно представить с помощью линий магн. индукции. Итак, В хар-ет силовое действие магнитного поля на ток, является аналогом напряженности электрического поля. В зависит от конфигурации проводника.
З Б-С-Л: Индукция магнитного поля элемента тока пропорциональна силе тока, обратно пропорц квадрату расстояния от элемента тока до исследуемой точки и зависит от sin угла между направлением тока и радиус-вектора.
;
.
μ0-
магнитная постоянная = 4π*10-7
Гн/м
jdV=Jdl;
.
Лаплас добавил принцип суперпозиции.