Магнитный момент контура равен 1 А·м2 и в исходном положении плоскость контура параллельна силовым линиям.
3.3. ГЛОССАРИЙ
Ампе́р (обозначение: А) — единица измерения силы электрического тока в системе СИ. Ампер равен силе такого постоянного тока, который, будучи пущен по двум прямым параллельным проводникам бесконечной длины и незначительным поперечным сечением, помещёнными на расстоянии в 1 метр друг от друга в вакууме, создавал бы между этими проводниками силу, равную 2·10−7 Ньютонов на метр длины. Ампер назван в честь французского физика Андре Ампера.
Градиент (от лат. gradiens, род. падеж gradientis — шагающий) — характеристика, показывающая направление наискорейшего возрастания некоторой величины, значение которой меняется от одной точки пространства к другой. Градиент является векторной функцией, а величина, которую он характеризует
— функцией скалярной.
Диэлектрик (dielectric, фр. dielectrique; нем. dielektrikum, от греч. dia - через
+ англ. electric – электрический) - вещество, обладающее низкой удельной электрической проводимостью. Диэлектрики практически не проводят электрический ток, способны поляризоваться в электрическом поле, подразделяются на пьезоэлектрики, сегнетоэлектрики, электреты и др.
Диэлектрическая проницаемость, относительная диэлектрическая прони-
цаемость (permittivity; relative permittivity, фр. permittivite; фр. permittivite relatif; нем. dielektrizitatskonstante; нем. relative dielektrizitatskonstante) - физическая ве-
личина, показывающая, во сколько раз напряженность электрического поля внутри однородного диэлектрика меньше напряженности поля в вакууме.
Закон Ампера — закон взаимодействия постоянных токов. Установлен Андре Мари Ампером в 1820. Из закона Ампера следует, что параллельные проводники с токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположном — отталкиваются. Ампера законом называется также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током.
Закон Ома — это физический закон, определяющий зависимость между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Суть закона проста: порождаемый напряжением ток обратно пропорционален сопротивлению, которое
114
ему приходится преодолевать, и прямо пропорционален порождающему напряжению. Закон Ома является фундаментальным и может быть применен к любой физической системе, в которой действуют некоторые потоки энергии, преодолевающие сопротивления. Его можно применять для расчета гидравлических, пневматических, магнитных, электрических, световых, тепловых потоков и т. д., также, как и правила Кирхгофа.
Едини́чный ве́ктор или орт (единичный вектор нормированного векторного пространства) — вектор, норма (длина) которого равна единице выбранного масштаба.
Индуктивность — физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи. Если в проводящем контуре течёт ток, то ток создаёт магнитное поле. Величина магнитного потока, пронизывающего контур, связана с величиной тока следующим образом: Φ = LI. Коэффициент пропорциональности L как раз и называется индуктивностью (или, строго говоря, коэффициентом самоиндукции контура). Индуктивность зависит от размеров и формы контура, а также от магнитной проницаемости окружающей среды.
В системе единиц СИ индуктивность измеряется в Генри. Символ L, используемый для обозначения индуктивности, был взят в честь Ленца Эмилия Христиановича (Heinrich Friedrich Emil Lenz). Единица измерения Генри названа в честь Джозефа Генри (Joseph Henry). Сам термин индуктивность был предложен Оливером Хевисайдом (Oliver Heaviside) в феврале 1886 года.
Конденсатор — система из двух и более электродов (обкладок), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Такая система обладает взаимной ёмкостью и способна сохранять электрический заряд.
Магнитная индукция – векторная физическая величина, численно равная силе, с которой магнитное поле действует на единицу длины прямолинейного проводника с током, равным единице силы тока, расположенного перпендикулярно направлению поля.
Обратный пьезоэлектрический эффект - возникновение механического напряжения в кристалле под воздействием приложенного к нему электрического поля.
Однородное электрическое поле - электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства.
Плотность энергии электрического поля - физическая величина, равная отношению энергии электрического поля в некотором объеме к величине этого объема.
115
Поляризация диэлектрика, диэлектрическая поляризация (dielectric polarization, фр. polarisation dielectrique; нем. dielektrische polarisation), - сме-
щение положительных и отрицательных связанных зарядов в макрообъеме диэлектрика в противоположные стороны, что приводит к появлению поверхностных связанных зарядов.
Поляризованность (polarization, фр. polarisation) - векторная величина, ха-
рактеризующая степень электрической поляризации вещества, измеряемая отношением электрического момента малого объема вещества к этому объему.
Потенциал электрического поля - энергетическая характеристика электрического поля; скалярная величина, равная отношению потенциальной энергии заряда в поле к величине этого заряда. В СИ потенциал электрического поля измеряется в вольтах.
Принцип суперпозиции — один из самых общих законов во многих разделах физики. В самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит: ре-
зультат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть просто сумма результатов воздействия каждой из сил. Наиболее известен принцип суперпо-
зиции в электростатике, в которой он утверждает, что электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, есть сумма потен-
циалов отдельных зарядов. Принцип суперпозиции может принимать и иные формулировки, которые полностью эквивалентны приведённой выше.
Проводник — вещество, проводящее электрический ток. Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, и примером проводящих жидкостей — электролиты. Некоторые вещества, при нормальных условиях являющиеся изоляторами, при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п.
Прямой пьезоэлектрический эффект - образование электростатических зарядов на поверхности диэлектрика при его деформации.
Пьезоэлектрики - диэлектрики, в которых наблюдаются пьезоэлектрические эффекты.
Разность потенциалов - электрическая (для потенциального электрического поля то же, что напряжение электрическое) между двумя точками пространства (цепи); равна работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую. В СИ измеряется в вольтах.
116
Сверхпроводимость – свойство, которое проявляется у некоторых материалов как резкое падениие удельного сопротивления вплоть до нуля при температуре ниже определённого значения. Ныне известно свыше 500 чистых элементов и сплавов, обнаруживающих свойство сверхпроводимости. Температурный интервал перехода в сверхпроводящее состояние для чистых образцов не превышает тысячных долей градуса, и поэтому имеет смысл определённое значение Тс — температура перехода в сверхпроводящее состояние. Ширина интервала перехода зависит от неоднородности металла, в первую очередь — от наличия примесей и внутренних напряжений.
Сегнетоэлектрики - кристаллические диэлектрики, у которых диэлектрическая проницаемость есть величина переменная, зависящая от приложенного к кристаллу напряжения. Специфические свойства сегнетоэлектриков проявляются только в определенном температурном интервале.
Сила Лоренца — сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Сила Лоренца названа в честь голландского физика Хендрика Лоренца. При движении заряженной частицы в электромагнитном поле на неё будут действовать и электрическое, и магнитное поле (часто эту результирующую силу также называют силой Лоренца).
Силовые линии электрического поля - воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности электрического поля в этой точке. Силовые линии электрического поля начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах. Силовые линии электрического поля не пересекаются.
Система физических величин (system of quantities, фр. systeme de grandeurs) - совокупность взаимосвязанных физических величин, образованная в соответствии с выбранными принципами, когда одни величины принимаются за независимые (основные), а другие являются функциями (производными) независимых величин.
Теорема Гаусса - утверждение: поток напряженности электрического поля в вакууме через любую замкнутую поверхность пропорционален полному заряду, находящемуся внутри этой поверхности.
Те́сла (обозначение: Тл, T) — единица измерения магнитной индукции в
системе СИ. Через другие единицы измерения СИ тесла выражается следующим образом: Тл = кг·с-2·А-1 = Вб / м² = В·с / м² = Н·А-1·м-1. Размерность Теслы:
MT-2I-1. Тл = 10 000 гаусс (единица СГС)
Единица названа в честь изобретателя Николы Тесла.
117
Ток — направленное движение электрически заряженных частиц. Величина тока измеряется так называемой силой тока, которая в системе СИ измеряется в амперах. Скорость движения частиц в проводниках зависит от материала проводника, массы и заряда частицы, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света в данной среде, то есть скорости распространения фронта электромагнитной волны.
Ток смещения - в гипотезе Максвелла - гипотетический источник магнитного поля, обусловленный изменением напряженности электрического поля со временем.
Эквипотенциальная поверхность - поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковое значение. Эквипотенциальные поверхности замкнуты и не пересекаются. Работа сил электрического поля при любом перемещении заряда по эквипотенциальной поверхности равна нулю. Линии напряженности электростатического поля перпендикулярны эквипотенциальной поверхности.
Электрическая ёмкость — характеристика проводника, характеризующая способность проводника накапливать электрический заряд. Ёмкость определяется как отношение величины заряда проводника к потенциалу проводника. Ёмкость обозначается как C. В системе СИ ёмкость измеряется в фарадах.
Электрическая постоянная - скалярная величина, входящая в выражение ряда законов электрического поля при записи их в СИ. Электрическая постоян-
ная ε0 = 8,854 187 820 × 10-12 Ф/м.
Электрическая постоянная (по старой терминологии — диэлектрическая проницаемость вакуума), коэффициент пропорциональности ε0 в законе Кулона, определяющем силу взаимодействия двух покоящихся точечных электрических зарядов. В Международной системе единиц (СИ) ε0=(8.85418782 ± 0,00000007)
ф/м. В СГС системе единиц (гауссовой) ε0 принимают равной единице (безразмерной). В отличие от диэлектрической проницаемости ε (зависящей от типа вещества, температуры, давления и других параметров) ε0 зависит только от выбора системы единиц.
Электрический заряд — количественная характеристика, показывающая степень возможного участия тела в электростатике. Единица измерения заряда в СИ — кулон, в СГС - единица электрического заряда СГСЭ. Впервые электрический заряд был введен в законе Кулона в 1785 году.
Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы, в том числе электрон (один отрицательный
118
элементарный электрический заряд) и протон (один положительный элементарный заряд).
Электрический заряд замкнутой системы сохраняется во времени и квантуется — изменяется порциями, кратными элементарному электрическому заряду. Закон сохранения заряда — один из основополагающих законов физики.
Электрическое поле (electric field, фр. champ electrique; нем. elektrisches feld) - особая форма существования материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между покоящимися или движущимися электрическими зарядами.
Электрическое сопротивление — мера способности тел препятствовать прохождению через них электрического тока. В системе СИ единицей сопротивления является Ом (Ω). Сопротивление тела (R) является постоянной величиной для данного проводника. Обратной величиной по отношению к сопротивлению является электропроводность, единицей измерения которой служит сименс.
Электродвижущая сила (ЭДС) — физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура. ЭДС можно выразить через напряжённость электрического поля сторонних сил (Eст). ЭДС так же, как и напряжение, измеряется в вольтах.
Электромагни́тная инду́кция— возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле или благодаря движению проводника относительно неподвижного магнитного поля. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводнике пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение проводника в неоднородном магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.
Электромагнитное поле (electromagnetic field, фр. champ electromagnetique;
нем. elektromagnetisches feld) - особый вид материи, посредством которого осуществляются электромагнитные взаимодействия, представляющий собой единство электрического и магнитного полей. В каждой точке электромагнитное поле характеризуется напряженностью и потенциалом электрического поля, а также индукцией магнитного поля.
Электростатика - раздел электродинамики, изучающий поле неподвижных зарядов и их взаимодействие. Основу электростатики составляет закон Кулона.
119
Электростатическая индукция (электризация через влияние, electrostatic induction; electrization by influence, фр. induction electrostatique; фр. electrisation par influence; нем. elektrostatische induktion; нем. elektrische influenz) - появление электрических зарядов разного знака на противоположных участках проводника или диэлектрика в электростатическом поле.
Электростатическое поле (electrostatic field, фр. champ electrostatique; нем. elektrostatische feld) - электрическое поле, созданное неподвижными электрическими зарядами при отсутствии в них электрических токов. Характеристиками точек электростатического поля являются напряженность и потенциал.
120