- •3. Электричество и магнетизм.
- •1. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле, его напряженность и потенциал. Связь напряженности и потенциала.
- •2. Поток напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского- Гаусса.
- •3. Электрический диполь. Дипольный момент. Поле диполя.
- •4. Проводники в электростатическом поле. Распределение свободных зарядов. Поле и потенциал внутри проводника.
- •5. Электростатическое поле в диэлектрике. Свободные и связанные заряды. Диэлектрические восприимчивость и проницаемость. Электрическая индукция.
- •6. Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца.
- •8. Проводники второго рода. Законы Фарадея.
- •10. Взаимодействие токов. Индукция и напряжённость магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца.
- •11.Магнитные свойства тел. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Ферромагнетизм.
- •12. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея и правило Ленца.
- •13. Характеристики магнитного поля. Взаимосвязь электрических и магнитных полей.
- •14. Законы электромагнитного поля. Уравнения Максвелла.
- •15.Энергия электрического и магнитного поля.
3. Электричество и магнетизм.
1. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле, его напряженность и потенциал. Связь напряженности и потенциала.
Электрический заряд — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Заряд является количественной характеристикой. Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за время 1с.
Закон Кулона — это закон о взаимодействии точечных электрических зарядов. Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля, особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может наблюдаться благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q: .
Электростатический потенциа́л — скалярная энергетическая характеристика электростатического поля, характеризующая потенциальную энергию поля, которой обладает единичный заряд, помещённый в данную точку поля. Электростатический потенциал равен отношению потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем к величине этого заряда: .
Электрическое поле характеризуется двумя физическими величинами: напряженностью (силовая характеристика) и потенциалом (энергетическая характеристика):
2. Поток напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского- Гаусса.
Формула Остроградского — формула, которая выражает поток векторного поля через замкнутую поверхность интегралом от дивергенции этого поля по объёму, ограниченному этой поверхностью:
то есть интеграл от дивергенции векторного поля , распространённый по некоторому объёму T, равен потоку вектора через поверхность S, ограничивающую данный объём.
Формула применяется для преобразования объёмного интеграла в интеграл по замкнутой поверхности.
3. Электрический диполь. Дипольный момент. Поле диполя.
Электрический диполь - система двух точечный зарядов +Q и -Q, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. На диполь, находящийся в электрическом поле, действует пара сил, стремящихся установить его вдоль силовых линий.
Электрический диполь представляет собой физическую модель макроскопического тела с выраженными по электрическому полю полюсами с противоположными знаками, обусловленными распределением свободных электрических зарядов.
Дипольный момент — векторная физическая величина, характеризующая электрические свойства системы заряженных частиц. Электрический дипольный момент определяет электрическое поле диполя на большом расстоянии от него, а также воздействие на диполь внешнего электрического поля.