- •1.Закон сохранения электрического заряда
- •2. Закон Кулона. Принцип суперпозиции
- •3. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля
- •6. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •7. Работа электрического поля.
- •8. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
- •9. Потенциал электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности
- •10. Разность потенциалов.
- •11. Проводники в электростатическом поле
- •12.Экранирование
- •13. Электроемкость уединеного проводника.
- •14. Конденсаторы
- •15. Потенциальные и емкостный коэффициенты
- •16. Сторонние и связанные заряды. Поляризация и ее типы
- •17. Поляризованность.
- •18. Теорема Гаусса для поляризованности. Диэлектрическая восприимчивость.
- •19. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •20. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред
- •21. Энергия системы зарядов, уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля
- •3. Энергия заряженного конденсатора.
- •22. Энергия электростатического поля.
- •23. Электрический ток, сила и плотность тока
- •24. Закон Ома для однородного проводника в дифференциальной и интегральной форме.
- •25. Закон Джоуля-Ленца
- •26. Сторонние силы. Эдс закон Ома для неоднородного участка
- •27. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •28. Элементы классической теории электропроводности
- •29. Магнитное поле и его характеристики
- •30. Закон Био — Савара — Лапласа и его применение к расчету магнитного поля
- •31. Контур с током. Магнитный момент контура с током. Сила и вращающий момент, действующий на виток.
- •32. Применение закона Био-Савара-Лапласа
- •2. Магнитное поле в центре кругового проводника с током
- •33. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов
- •34. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
- •35. Сила Ампера
- •36. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •37. Поток вектора магнитной индукции.
- •38. Теорема Гаусса для магнитного поля
- •39. Магнетики. Классификация и их свойства
- •40. Явление намагничивания и его характеристики
- •41. Намагниченность. Магнитное поле в веществе
- •42. Вектор напряженности магнитного поля и теорема о его циркуляции
- •43. Взаимосвязь между намагниченностью и напряженностью магнитного поля
- •45. Ферромагнетики и их свойства
- •46. Природа ферромагнетизма
- •47. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея)
- •49. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Потокосцепление
- •50. Индуктивность контура. Самоиндукция
- •51. Переходные процессы в цепях с емкостью и индуктивностью
- •52. Взаимная индукция
- •53. Квазистационарные токи. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления.
- •54. Свободные затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания. Добротность.
- •55. Вынужденные электромагнитные колебания. Резонансные кривые
- •56. Неразветвленные цепи переменного тока. Векторные диаграммы
- •57. Генератор переменного тока
- •58. Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла
- •59. Ток смещения. Третье уравнение Максвелла
- •60. Система уравнений Максвелла в интегральной форме
- •61. Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
- •62. Плотность потока энергии электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга
6. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
В соответствии с формулой (79.3) поток вектора напряженности сквозь сферическую поверхность радиуса r, охватывающую точечный заряд Q, находящийся в ее центре,
Этот результат справедлив для замкнутой поверхности любой формы.
Если замкнутая поверхность произвольной формы охватывает заряд, то при пересечении любой выбранной линии напряженности с поверхностью она то входит в нее, то выходит из нее. Если замкнутая поверхность не охватывает заряда, то поток сквозь нее равен нулю, так как число линий напряженности, входящих в поверхность, равно числу линий напряженности, выходящих из нее.
Таким образом, для поверхности любой формы, если она замкнута и заключает в себя точечный заряд Q, поток вектора Е будет равен Q/0, т. е. Знак потока совпадает со знаком заряда Q. Формула выражает теорему Гаусса для электростатического поля в вакууме: поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на 0.
Суммарный заряд, заключенный внутри замкнутой поверхности S, охватывающей некоторый объем V, Теорему Гаусса можно записать так:
Интегральная Дифференциальная
7. Работа электрического поля.
Если в электростатическом поле точечного заряда Q из точки 1 в точку 2 вдоль произвольной траектории перемещается другой точечный заряд Q0, то сила, приложенная к заряду, совершает работу. Работа силы F на элементарном перемещении dl равна
так как
Работа при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2 не зависит от траектории перемещения, а определяется только положениями начальной 1 и конечной 2 точек. Следовательно, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы — консервативными.
Из формулы следует, что работа, совершаемая при перемещении электрического заряда во внешнем электростатическом поле по любому замкнутому пути L, равна нулю, т. е.
Е сли в качестве заряда, переносимого в электростатическом поле, взять единичный точечный положительный заряд, то элементарная работа сил поля на пути dl равна Еdl=Eldl, где El=Ecos — проекция вектора Е на направление элементарного перемещения. Тогда формулу можно записать в виде
8. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
Интеграл называется циркуляцией вектора напряженности. Следовательно, циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю. Силовое поле, обладающее свойством, называется потенциальным. Из обращения в нуль циркуляции вектора Е следует, что линии напряженности электростатического поля не могут быть замкнутыми, они начинаются и кончаются на зарядах (соответственно на положительных или отрицательных) или же уходят в бесконечность. Формула справедлива только для электростатического поля. Для поля движущихся зарядов условие не выполняется (для него циркуляция вектора напряженности отлична от нуля).