- •Введение
- •Электромагнетизм
- •1. Электростатика
- •1.1. Электрический заряд
- •1.2. Закон Кулона
- •1.3. Напряженность электростатического поля
- •1.4. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса
- •1.5. Потенциал. Разность потенциалов
- •1.6. Диэлектрики в электрическом поле
- •1.7. Проводники в электрическом поле
- •1.8. Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Законы постоянного тока
- •2.1. Сила тока. Закон Ома
- •2.2. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •2.3. Правила Кирхгофа
- •2.4. Действие электрического тока
- •Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы и задания
- •3. Магнетизм
- •3.1. Магнитное поле. Опыт Ампера
- •3.2. Магнитная индукция
- •3.3. Закон Био-Савара-Лапласа
- •3.4. Силы Ампера и Лоренца
- •3.5. Магнитный поток. Теорема Гаусса и закон полного тока
- •3.6. Явление электромагнитной индукции
- •3.7. Явление самоиндукции
- •3.8. Энергия магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы и задания
- •4. Электромагнитные колебания
- •Примеры решения задач
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Уравнения Максвелла
- •5.1. Ток смещения
- •5.2. Уравнения Максвелла в интегральной форме
- •5.3. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме
- •5.4. Свойства уравнений Максвелла
- •Примеры решения задач Задача 5.1.
- •Контрольные вопросы и задания
- •6.Основные понятия, законы и формулы
- •10. Температурная зависимость сопротивления
- •32. Мощность в цепи переменного тока
- •33.Уравнения Максвелла в интегральной форме
- •7. Задачи для самостоятельного решения
- •8. Пример научной проблемы и технического использования электростатики
- •8.1. Влияние дискретности распеделения заряда на электростатическое поле и его силовые характеристики
- •Справочные материалы
- •Удельное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления (при 20,0)
- •Относительные диэлектрические проницаемости
- •Библиографический список учебной и научной литературы
- •Заключение
- •Предметный указатель
- •Содержание
Введение
Физика – наука о строении, свойствах и взаимодействии окружающих нас тел и полей. Главной целью этой науки является выявление и объяснение законов природы, объясняющих наблюдаемые явления, в том числе, электрические.
В предлагаемое пособие вошли материалы по электромагнетизму, помогающие сформировать у студентов начальных курсов базу знаний для успешного освоения специальных дисциплин, связанных с данным направлением. К ним в большей или меньшей степени относятся все технические дисциплины.
Несмотря на небольшой объём, пособие содержит изложение основных вопросов электромагнетизма, которое ведётся с опорой на использование иллюстраций, позволящих наглядней усваивать представленный материал. Основные опыты, экспериментально подтверждающие основы теории электромагнетизма, представлены достаточно подробно. Их описание сопровождается кратким представлениием соответствующих формул и демонстрацией экспериментальных установок.
Основными задачами данного пособия по электромагнетизму являются:
- создание основ теоретической подготовки студентов Горного университета в области электрофизики, которые позволят будущим инженерам ориентироваться в потоке научной и технической информации и обеспечат возможности использования изученных физических принципов в тех областях техники, в которых студенты специализируются;
- формирование научного мышления, в частности, правильного понимания границ применимости изучаемых физических понятий, законов и теорий электричества и магнетизма, умения оценивать степень достоверности результатов, полученных с помощью экспериментальных методов исследования, например, при выполнении работ в лаборатории электромагнетизма;
- усвоение основных физических явлений и законов классической и современной физики для рассматриваемого раздела;
- выработка приёмов и навыков решения конкретных задач предлагаемого пособия, помогающих в дальнейшем решать инженерные задачи;
- ознакомление студентов с научной аппаратурой, выработка у них начальных навыков экспериментальных исследований явлений электромагнетизма и повышение научной составляющей в учебном процессе, на базе которых реализуются инновации в повседневной жизни,
- формирование навыков постановки, решения научных проблем и применения полученных результатов в технике.
В связи с ограниченным объемом пособия, его в первую очередь следует рассматривать как дополнительный материал, позволяющий более эффективно усваивать содержание лекционных и практических занятий. Данное пособие, носящее в значительной степени справочный характер, не может полноцпенно заменить аудиторные занятия и учебники большого объема. Вместе с тем, студенты, имеющие хороший базовый уровень подготовки, могут использовать пособие и для самостоятельного обучения.
При подготовке данного пособия широко использовалась информация из открытого доступа сети «Интернет», в частности, некоторые разработки из «Методических указаний к практическим занятиям и индивидуальным домашним задачам по физике. Часть 2. Электростатика и постоянный ток. - Вологда: ВоГТУ, 2006. - 57 с.», данные с Интернет сайта: www.physics.ru ©Физикон. 1999‑2012 и др.
Таким образом, целью настоящего пособия является оказание помощи студентам всех форм обучения в изучении раздела «Электромагнетизм» курса физики, систематизация знаний и развитие у студентов творческого подхода к применению полученной информации.