- •1 . Элементарные заряды. Объемная, поверхностная и линейная плотность зарядов.
- •4 . Примение «т» Гаусса-Остроградского для расчета поля.
- •5 . Работа сил электростатического поля.
- •6 . Связь напряженности эсп с градиентом потенциала.
- •7. Электрический момент системы зарядов.
- •9 . Диэлектрическая проницаемость веществ. «т» Гаусса-Остроградского для диэлектриков.
- •1 0. Проводники в электрическом поле.
- •11. Электроемкость уединенного проводника.
- •1 2. Конденсаторы. Электроемкость системы двух проводников.
- •13. Соединения конденсаторов.
- •1 4. Энергия электростатического поля.
- •15. Сила тока и плотность тока.
- •2 0. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи.
- •21. Закон Био-Савара-Лапласа. Вектор напряженности и индукции магнитного поля.
- •2 2. Применение закона б-с-л для магнитного поля.
- •2 3. Магнитный момент контура с током.
- •2 4. Закон полного тока.
- •25. Сила Ампера и сила Лоренца.
- •26. Релятивистская природа магнитного поля.
- •2 7. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном поле.
- •28. Эффект Холла.
- •29. Магнитный поток. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- •30. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея.
- •31. Индуктивность контура. Явление самоиндукции.
- •32. Экстратоки. Переходные процессы.
- •33. Собственная энергия тока. Энергия магнитного поля.
- •37. Магнитная восприимчивость и проницаемость. Типы магнетиков.
- •38. Орбитальный диамагнетизм.
- •3 9. Ферромагнетизм. Домены. Кривая намагничивания ферромагнетика. Петля гистерезиса.
- •40. Первое уравнение Максвелла. Вихревое электрическое поле.
- •41. Второе уравнение Максвелла. Ток смещения.
- •42. Система уравнений Максвелла.
- •43. Плоская волна в диэлектрике.
- •44. Отражение и преломление эмв на границе двух диэлектриков.
- •45. Вектор Умова–Пойтинга.
25. Сила Ампера и сила Лоренца.
С ила Лоренца: В электрическом поле на заряженную частицу действует сила Кулона Fe=QE; При движении в МП на нее действует сила Fm=Q[v∙B]; Эта сила вычисляется по правилу левой руки: Модуль этой силы Fm=QvBsinα; где α – угол между векторами v и B. Сила Лоренца: F=Fe+Fm=Q(E+[v∙B]; Разделение силы на Э и М составляющие без указания СО смысла не имеет;
С ила Ампера: Рассмотрим проводник с током в магнитном поле. Пусть q – заряд частицы; υ – ее скорость; n – концентрация носителей тока; Рассмотрим небольшой участок проводника длиной ΔL, который заряд проходит за время Δt. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника На него действует сила Лоренца: ; => dFA=I - – сила, действующая на элемент тока в м.п.(сила Ампера);
Р ассмотрим взаимодействие двух прямых бесконечных токов FA=I2B1Lsinα; B1=μμ0 ; Сила взаимодействия, в расчете на единицу длины проводников FA= μμ0 ;=> μ0=4π∙10-7 Гн/м.
К онтур с током в МП: Известно, что прямоугольная рамка с током поворачивается так, что ее плоскость располагается перпендикулярно вектору В. Найдем выражение для момента сил, действующих на рамку в однородном магнитном поле. F2=F3=BIa; Эти силы образуют пару сил, момент которой: M=F12l=F34l, где l=bsinα; Тогда M=BIab ∙sinα=BISsinα=pmBsinα(pm,B); => M=[pm∙B]; Рассмотрим два случая, когда M = 0; 1) векторы pm и B параллельны: Выведение рамки из этого положения приводит к появлению вращающего момента, который стремится вернуть рамку в исходное положение. В этом случае равновесие будет устойчивым; 2) векторы pm и B антипараллельны; В этом случае равновесие будет неустойчивым; Явление вращения рамки с током в МП используется при создании электродвигателей и других электроизмерительных приборов.
26. Релятивистская природа магнитного поля.
Рассмотрим неподвижный проводник с током. При пропускании тока он остается электронейтральным; n«+»=n«-»;Пусть V – скорость заряда Q; Перейдем в СО, в которой Q неподвижен V+=V; V-=V+v; υ – скорость дрейфа; Сокращение длины: L=L0 линейная плотность зарядов на проводнике: τ=(+)τ+(-)τ=(+)τ[ ; где знак «–» означает, что для (+)Q проводник является заряженным отрицательно. Поле заряженной нити: E= ; Сила взаимодействия: Fk=QE=-Q ; Сравним полученное выражение с выражением для силы Лоренца: Fm=|Q[V∙B]|=QVB => QVB=QVB.
2 7. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном поле.
1) v||E; На частицу действует сила Кулона Fe=qE; При прохождении разности потенциалов ; эта сила совершает работу, изменяя кинетическую энергию частицы ; 1 эВ = 1,6·10–19 Кл; Принцип действия электронной пушки: а) а<<c: ; б) υ ~ с: m0 – масса покоя частицы; E0=m0c2 – энергия покоя частицы; Кин.энергия: Ekin=E-E0=(m-m0)c2; 2) v перпед E – движение заряда перпендикулярно полю; II-й з-н Ньютона: qE=ma; Траектория частицы – парабола и конечная скорость частицы отличается от начальной. Отклонение пучка в электрическом поле существенно зависит от удельного заряда частиц q/m.
В МП: Пусть частица со скоростью v=(Vx;Vy;Vz); влетела в магнитное поле B=(B;0;0)=const; Найдем уравнение движения заряда: Запишем II-й закон Ньютона qE+q[v∙B]=ma; a= ;