- •Постоянный электрический ток
- •1.Электрический ток и его характеристики. Подвижность носителей тока.
- •2. Электродвижущая сила источника тока.
- •3. Законы Ома для неоднородного и однородного участков цепи. Напряжение. Закон Ома для замкнутой цепи.
- •4. Сопротивление и проводимость. Зависимость удельного сопротивления металлов от температуры. Сверхпроводимость. Соединение проводников.
- •5. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
- •6. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Коэффициент полезного действия источника тока.
- •Природа носителей тока в металлах. Закон Ома и закон Джоуля-Ленца в дифферен-циальной форме.
- •Магнитное поле. Опыты Эрстеда. Силовое действие магнитного поля. Взаимодействие токов. Магнитный момент контура с током. Индукция магнитного поля.
- •Магнитное поле в вакууме
- •Закон Био-Савара-Лапласа. Поле движущегося заряда.
- •Магнитное поле прямого и кругового токов:
- •Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
- •5. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Линейная магнитная ловушка.
- •6.Движение заряженных частиц во взаимно перпендикулярных полях. Определение удельного заряда электрона. Циклотрон. Селектор скоростей. Масс-спектрометр.
- •Эффект Холла. Магнитогидродинамические генераторы.
- •Вихревой характер магнитного поля. Теорема Ампера о циркуляции индукции магнитного поля в дифференциаль-ной и интегральной форме для магнитных полей в вакууме.
- •Применение теоремы о циркуляции вектора в. Магнитное поле соленоида и тороида.
- •Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
- •12.Контур с током в однородном и неоднородном магнитном поле.
- •Магнитное поле в веществе
- •Вопрос 2
- •Вопрос 3
- •Вопрос 4
- •Вопрос 5
- •Вопрос 6
- •Электромагнитная индукция
- •1.Явление электромагнитной индукции. Классические опыты Фарадея. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •1. Явление электромагнитной индукции. Классические опыты Фарадея. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •2. Вывод закона электромагнитной индукции. Природа эдс электромагнитной индукции. Токи Фуко.
- •3. Явление самоиндукции. Зависимость эдс самоиндукции от скорости изменения силы тока в контуре.
- •4. Индуктивность. Индуктивность бесконечно длинного соленоида.
- •5. Взаимная индукция. Трансформаторы.
- •6. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.
- •Вихревое электрическое поле. Бетатрон.
- •Ток смещения. Вихревое магнитное поле.
- •Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Интегральная форма
- •Дифференциальная форма
- •Уравнения Максвелла для стационарных полей.
- •Электромагнитные колебания и волны
- •Волновая оптика
- •Полосы равной толщины
- •Кольца Ньютона
- •§ 185. Дисперсия света
- •§ 183. Разрешающая способность оптических приборов
- •§ 182. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа - Брэггов
- •§ 190. Естественный и поляризованный свет
- •§ 191. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков
- •§ 192. Двойное лучепреломление
- •§ 193. Поляризационные призмы и поляроиды
- •§ 195. Искусственная оптическая анизотропия
- •§ 196. Вращение плоскости поляризации
- •§ 185. Дисперсия света
- •§ 200. Формулы Рэлея - Джинса и Планка
- •§ 154. Фазовая скорость. Волновое уравнение
- •§ 155. Принцип суперпозиции. Групповая скорость
- •§ 187. Поглощение (абсорбция) света
- •Квантовая оптика
Ток смещения. Вихревое магнитное поле.
Ток смещения или абсорбционный ток — понятие из области теории классической электродинамики. Введено Дж. К. Максвеллом при построении теории электромагнитного поля для описания слабых токов, возникающих при смещении заряженных частиц в диэлектриках.
Вихревое магнитное поле.
Линии магнитной индукции непрерывны: они не имеют ни начала, ни конца. Это имеет место для любого магнитного поля, вызванного какими угодно контурами с током. Векторные поля, обладающие непрерывными линиями, получили название вихревых полей. Мы видим, что магнитное поле есть вихревое поле. В этом заключается существенное отличие магнитного поля от электростатического.
Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Интегральная форма
При помощи формул Остроградского — Гаусса и Стокса дифференциальным уравнениям Максвелла можно придать форму интегральных уравнений:
Название |
СГС |
СИ |
Примерное словесное выражение |
Закон Гаусса
|
|
|
Поток
электрической индукции через замкнутую
поверхность |
Закон Гаусса для магнитного поля
|
|
|
Поток магнитной индукции через замкнутую поверхность равен нулю (магнитные заряды не существуют). |
Закон индукции Фарадея
|
|
|
Изменение потока
магнитной индукции,
проходящего через незамкнутую
поверхность
,
взятое с обратным знаком, пропорционально
циркуляции электрического поля на
замкнутом контуре |
Теорема о циркуляции магнитного поля
|
|
|
Полный электрический ток свободных зарядов и изменение потока электрической индукции через незамкнутую поверхность , пропорциональны циркуляции магнитного поля на замкнутом контуре , который является границей поверхности . |
Введённые обозначения:
— двумерная замкнутая в случае теоремы Гаусса поверхность, ограничивающая объём , и открытая поверхность в случае законов Фарадея и Ампера — Максвелла (её границей является замкнутый контур ).
— электрический
заряд,
заключённый в объёме
,
ограниченном поверхностью
(в
единицах СИ — Кл);
— электрический
ток,
проходящий через поверхность
(в
единицах СИ — А).
Дифференциальная форма
Уравнения
Максвелла представляют собой в векторной
записи систему из четырёх уравнений,
сводящуюся в компонентном представлении
к восьми (два векторных уравнения
содержат по три компоненты каждое плюс
два скалярных[28])
линейных дифференциальных
уравнений в частных производных первого порядка для
12 компонент четырёх векторных функций
(
):
Название |
СГС |
СИ |
Примерное словесное выражение |
Закон Гаусса |
|
|
Электрический заряд является источником электрической индукции. |
Закон Гаусса для магнитного поля
|
|
|
Не существует магнитных зарядов. |
Закон индукции Фарадея |
|
|
Изменение магнитной индукции порождает вихревое электрическое поле. |
Теорема о циркуляции магнитного поля |
|
|
Электрический ток и изменение электрической индукции порождают вихревое магнитное поле |
Жирным шрифтом в дальнейшем обозначаются векторные величины, курсивом — скалярные.
Введённые обозначения:
—
плотность
стороннего электрического
заряда (в
единицах СИ — Кл/м³);
— плотность
электрического тока (плотность
тока проводимости) (в единицах СИ — А/м²);
в простейшем случае — случае тока,
порождаемого одним типом носителей заряда,
она выражается просто как
,
где
—
(средняя) скорость движения
этих носителей в окрестности данной
точки,
—
плотность заряда этого типа носителей
(она в общем случае не совпадает с
)[29];
в общем случае это выражение надо
усреднить по разным типам носителей;
— скорость
света в
вакууме (299 792 458 м/с);
— напряжённость
электрического поля (в
единицах СИ — В/м);
— напряжённость
магнитного поля (в
единицах СИ — А/м);
— электрическая
индукция (в
единицах СИ — Кл/м²);
— магнитная
индукция (в
единицах СИ — Тл = Вб/м²
= кг•с−2•А−1);
—
дифференциальный оператор
набла,
при этом:
означает ротор вектора,
означает дивергенцию вектора.
