- •Идея близкодействия.
- •Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон сохранения заряда.
- •Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
- •Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •Электрический диполь. Поле диполя.
- •Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.
- •Проводник в электростатическом поле. Поверхностная плотность заряда.
- •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.
- •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.
Применение теоремы Гаусса к расчету электрического поля конденсатора.
Применение теоремы Гаусса к расчету электрического поля возле бесконечной длинной заряженной нити.
(q=τl)-
линейная плотность заряда.
;
;
Применение теоремы Гаусса к расчету электрического поля возле бесконечного цилиндра, заряженного равномерно по поверхности так, что на единицу его длины приходится заряд λ.
σ=dq/dS
– поверхностная плотность заряда.
;
;
;
.
Внутри цилиндра электростатического
поля нет.
Работа электростатического поля. Циркуляция электростатического поля.
Электростатическое
поле является консервативным, т.е. работа
зависит от начального и конечного
положения. dA=Fdl=Fdlcosa=qEdl=qEdlcosa.
Так как этот интеграл
не зависит от пути между двумя точками,
то по произвольному замкнутому пути
этот интеграл равен нулю. Интеграл по
замкнутому пути называют циркуляцией
вектора Е и обозначают
.
Теорема о циркуляции вектора Е –
циркуляция вектора Е в любом
электростатическом поле равна нулю -
.
Поле, обладающее таким свойством назыв
потенциальным. A=ΔW
Потенциал. Разность потенциалов.
A=ΔW;
WA/q=φA
– потенциал эл стат поля. Потенциал и
напряженность хар-ют точку эл стат поля
и дополняют друг друга. Потенциал – это
величина, численно равная потенциальной
энергии единичного положительного
заряда в данной точке поля.
;
- разность потенциалов;
;
;
;
Потенциал поля системы зарядов -
Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.
Зная потенциал
φ(r)
данного электрического поля, можно
восстановить само поле E(r).
;
.
;
E=-gradφ.
Величина в скобках – градиент
потенциала.
.
El=
.
Эквипотенциальные поверхности - поверх,
во всех точках которых потенциал имеет
одно и то же значение.
Проводник в электростатическом поле. Поверхностная плотность заряда.
Проводники – вещества, кот содержат свободные эл заряды. Связанные эл заряды – заряды, кот могут свободно перемещаться в пределах одной молекулы или крист ячейки.
Внутри проводника Е = 0. При помещении проводника в элстат поле все отрицательные заряды сместятся против поля. Такое перемещение будет продолжаться до тех пор пока поле внутри проводника не обратится в нуль. Также плотность избыточным зарядов внутри проводника равна нулю (на основании теоремы Гаусса). Избыточные заряды появляются на поверхности с некоторой плотностью, различной в разных точках поверхности. Отсутствие поля внутри проводника означает, что потенциал везде равен, значит проводник в эл стат поле представляет собой эквипотенциальную поверхность.
Поле у поверхности
проводника. Напряж Эл поля у поверхности
проводника связана с локальной плотностью
заряда на поверхности проводника. Связь
устанавливается помощью т. Гаусса.
Пусть участок поверхности граничит с
вакуумом. Линии вектора Е перпендик
поверхности проводника, поэтому в
качестве замкнут поверхности возьмем
цилиндр. Поток вектора Е через эту
поверхность будет равен потоку через
наружный торец. Имеем
.
Отсюда
.
Если σ>0 то En>0,
т е вектор Е направлен от поверхности
пров и совпадает с нормалью. Поверхностная
плотность заряда -
.
Сила, действующая на поверхность
проводника -
.
q=1028
Кл. n=1028м-3
