- •Электромагнетизм
- •Электричество
- •Электрическое поле в вакууме Электрический заряд
- •Электрическое поле
- •Изображение эп
- •Поток вектора
- •Теорема Гаусса
- •Применение теоремы Гаусса
- •Бесконечная плоскость, равномерно заряженная
- •Оператор «набла»
- •Теорема о циркуляции вектора
- •Потенциал
- •Потенциал поля точечного заряда
- •Потенциал поля системы зарядов
- •Момент сил, действующий на диполь
- •Энергия диполя в поле
- •Электрическое поле в веществе
- •Электрическое поле в проводнике
- •Силы, действующие на поверхность проводника
- •Замкнутая проводящая оболочка
- •Электроемкость уединенного проводника
- •Конденсатор
- •Емкость плоского конденсатора
- •Поляризация
- •Связанные заряды в диэлектрике
- •Поляризованость
- •Связь и
- •Теорема Гаусса для
- •Вектор . Теорема Гаусса для
- •Связь между и
- •Условия на границе
- •Преломление линий
- •Связанный заряд у поверхности проводника
- •Поле в однородном диэлектрике
- •Энергия электрического поля Энергетический подход к взаимодействию
- •Уравнение непрерывности
- •З акон Ома для неоднородного участка цепи
- •Применение правил Кирхгофа
- •Закон Джоуля-Ленца
- •Однородный участок цепи
- •Неоднородный участок цепи
- •Магнетизм
- •Сила Лоренца
- •Магнитное поле равномерно движущегося заряда
- •Закон Био-Савара
- •Теорема Гаусса для
- •Сила Ампера
- •Сила, действующая на контур с током
- •Момент сил, действующих на контур с током
- •Работа при перемещении контура с током
- •Магнитное поле в веществе
- •Намагниченность
- •Ток намагничивания
- •Циркуляция вектора
- •Вектор . Теорема о циркуляции
- •Связь и
- •Связь и
- •Граничные условия для и
- •Поле в однородном магнетике
- •Ферромагнетики
- •Относительный характер электрических и магнитных полей
- •Переход от одной исо к другой
- •Релятивистская природа магнетизма
- •Инварианты эмп
- •Электромагнитная индукция
- •Закон электромагнитной индукции
- •Природа электромагнитной индукции
- •Индуктивность
- •Самоиндукция
- •В заимная индуктивность
- •Взаимная индукция
- •Энергия магнитного поля
- •Уравнения Максвелла. Энергия эмп. Ток смещения
- •Система уравнений Максвелла
- •Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
- •Теорема Пойнтинга
- •Электрические колебания
- •Свободные колебания
- •Затухающие колебания
- •Величины, характеризующие затухание
- •Вынужденные электрические колебания
- •Резонансные кривые
- •Переменный ток
- •Мощность в цепи переменного тока
Поле в однородном магнетике
Доказано, что в однородном магнетике при внесении его в магнитное поле возникает собственное поле = и результирующее поле =(1+c) или ,т.е. при заполнении пространства однородным магнетиком индукция магнитного поля возрастает в раз.
,т.е поле при заполнении пространства однородным магнетиком не изменяется.
Ферромагнетики
Ферромагнетики – твердые вещества, способные обладать намагниченностью при
отсутствии внешнего магнитного поля (Fe,Co и их сплавы).
Основные кривые намагничивания (при
μ ферромагнетиков не является постоянной величиной
Гистерезис – явление влияния предистории намагничивания ферромагнетика на зависимость B (H).
В т.1 и 4 – насыщение B (H),поэтому 1 2 3 4 5 6 1 – максимальная петля гистерезиса.
В т.3 и 6 – остаточная индукция (при H=0), которой соответствует остаточная намагниченность.
В т.2 и 5 B=0. называют коэрцетивной силой.
Температура (точка) Кюри – температура, при которой исчезают ферромагнитные свойства вещества.
При Т >Тк ферромагнетик становится парамагнетиком.
Относительный характер электрических и магнитных полей
1) Электрическое и магнитное поля - две стороны единого электромагнитного поля (ЭМП);
2) отдельно друг от друга можно рассматривать только статические поля ;
3) соотношение в ЭМП зависит от системы отсчета (пример: в неподвижной системе К движущийся заряд q создает электрическое и магнитное поля, тогда как в ,связанной с q – только электрическое;
4) заряд электрически изолированной системы не зависит от скорости ее движения, т.е. (инвариант) (примеры: нагревание металлов и др. (скорость электронов растет быстрее скорости ионов, но вещество остается электрически нейтральным), ускорители заряженных частиц и пр.);
5) при переходе от одной ИСО к другой поля и преобразуются по законам специальной теории относительности.
Переход от одной исо к другой
Одной и той же пространственно-временной точкой (ПВТ) называют такую, координаты и время которой в разных системах связаны преобразованиями Лоренца.
Пусть ИСО движется в ИСО со скоростью и в некоторой ПВТ - системы известны значения и . Тогда переход из в (в той же самой ПВТ) задается уравнениями:
, где || - вдоль , - нормально к , ;
Релятивистская природа магнетизма
Из формул преобразования полей следует замечательный вывод: магнетизм есть чисто релятивистский эффект, обусловленный наличием в природе предельной скорости с.
Иначе говоря, если свободный заряд покоится в - системе, то в ней и согласно преобразованиям полей при в любой другой - системе .
Релятивистская природа магнетизма хорошо согласуется с отсутствием магнитных зарядов.
Рассмотрим проводник с током. Множество движущихся зарядов обнаруживают релятивистский эффект – магнитное поле. При этом идеальный баланс отрицательных зарядов электронов и положительных зарядов кристаллической решетки приводит к почти полному отсутствию электрического поля.
Электричество и магнетизм были достаточно хорошо изучены как отдельные виды явлений, причем с появлением теории относительности описание электромагнитных явлений серьезных изменений не претерпело (тогда как законы Ньютона подверглись уточнению).