Глава 1. Электростатическое поле в вакууме 1

1.1. Закон Кулона 1

1.2. Принцип суперпозиции для вектора напряженности электростатического поля 2

1.3. Потенциал электростатического поля 9

1.4. Теорема Гаусса для напряженности электростатического поля 16

24

1.5. Уравнение Пуассона для потенциала электростатического поля. Понятие о краевых задачах в теории потенциала и методах их решения 25

ГЛАВА 2. Электростатическое поле в веществе (феноменологическое описание) 27

2.1. Электрический диполь. Поле диполя 27

2.2. Электрический диполь во внешнем электрическом поле 31

2.3. Поляризованность среды. Диэлектрики и электреты 37

2.4. Теорема Гаусса для вектора поляризованности среды в интегральной и дифференциальной формах 42

2.5. Вектор D. Теорема Гаусса для вектора D в интегральной и дифференциальной формах 45

2.6. Соотношения на границе раздела двух диэлектриков для электрических величин 47

ГЛАВА 3. Стационарное магнитное поле в вакууме 52

3.1. Опыты Эрстеда. Опыты Ампера. Опыты Кулона. Закон Био- Савара-Лапласа 52

3.2. Дифференциальная и интегральная формы теоремы Гаусса для вектора индукции магнитного поля 59

3.3. Векторный потенциал магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля 61

ГЛАВА 4. Магнитное поле в веществе (феноменологическое описание) 67

4.1. Магнитный диполь 67

4.2. Магнитное поле контура с током 73

4.3. Магнитный диполь во внешнем магнитном поле 76

4.4. Магнитное поле в веществе. Гипотеза Ампера о молекулярных токах. Намагниченность вещества. Свойство намагниченности вещества. Напряженность магнитного поля 84

4.5. Соотношения на границе раздела двух магнетиков 90

ГЛАВА 5. Квазистационарные магнитные явления 94

5.1. Индуктивность 94

5.2. Явление электромагнитной индукции. 99

ГЛАВА 6. Молекулярно-кинетические представления об электромагнитных свойствах сред 106

6.1 Материальные уравнения среды 106

6.2 Природа электрического тока в веществе 108

6.3. Магнетики 115

6.4. Классическая теория электропроводности металлов Друде 118

6.5 Намагничивание парамагнетиков и поляризация диэлектриков внешним полем 127

ГЛАВА 7. Система уравнений максвелла как основа классической электродинамики 136

7.1. Дифференциальная и интегральная формы системы уравнений Максвелла. Физическое содержание теории Максвелла 136

7.2. Основные свойства системы уравнений Максвелла. 141

7.3. Основные следствия системы уравнений Максвелла 142

ГЛАВА 8. Классическая электродинамика и специальная теория относительности 148

ГЛАВА 1. Электростатическое поле в вакууме

1.1. Закон Кулона

Простейшим и исторически первым примером формирования электрическим зарядом электромагнитного поля является закон Кулона. Закон Кулона описывает взаимодействие двух неподвижных точечных зарядов в однородной среде в отсутствие других зарядов в системе. Его "полевая" форма имеет вид:

Рис. 1.1. Напряженность электростатического поля точечного заряда

(1.1)

     Здесь - электрический заряд, который создает электрическое поле с напряженностью,- вектор, проведенный из точки нахождения зарядав точку наблюдения,- электрическая постоянная. Напряженность электростатического поля равна отношению силы, действующей на неподвижный электрический заряд, к величине заряда. Значение электрической постояннойзависит от выбора системы единиц. В системе СИФ/м.

С примерами формирования электромагнитного поля движущимися электрическими зарядами мы познакомимся позже.

В последующих разделах более подробно рассмотрим систему неподвижных электрических зарядов и создаваемое этой системой электростатическое поле в условиях вакуума.