- •3 Электричество и электромагнетизм Глава 11 Электростатика § 77. Закон сохранения электрического заряда
- •§ 78. Закон Кулона
- •§ 79. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля
- •§ 80. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя
- •§ 81. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
- •§ 82. Применение теоремы Гаусса к расчету некоторых электростатических полей в вакууме
- •§ 83. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля
- •§ 84. Потенциал электростатического поля
- •§ 85. Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности
- •§ 86. Вычисление разности потенциалов по напряженности поля
- •§ 87. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков
- •§ 88. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике
- •§ 88. Электрическое смещение. Теореме Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
- •§ 90. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред
- •§ 91. Сегнетоэлектрики
- •§ 92. Проводники в электростатическом поле
- •§ 93. Электрическая емкость уединенного проводника
- •§ 94. Конденсаторы
- •§ 95. Энергия системы зарядов, уединенного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля
- •Глава 12 Постоянный электрический ток § 96. Электрический ток, сила и плотность тока
- •§ 97. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение
- •§ 98. Закон Ома. Сопротивление проводников
- •§ 99. Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца
- •§ 100. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- •§ 101. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •Глава 13 Электрические токи в металлах, вакууме и газах § 102. Элементарная классическая теория электропроводности металлов
- •§ 103. Вывод основных законов электрического тока в классической теории электропроводности металлов
- •§ 104. Работа выхода электронов из металла
- •§ 105. Эмиссионные явления и их применение
- •§ 106. Ионизация газов. Несамостоятельный газовый разряд
- •§ 107. Самостоятельный газовый разряд и его типы
- •§ 108. Плазма и ее свойства
- •Глава 14 Магнитное поле § 109. Магнитное поле и его характеристики
- •§ 110. Закон Био — Савара — Лапласа и его применение к расчету магнитного поля
- •§ 111. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов
- •§ 112. Магнитная постоянная. Единицы магнитной индукции и напряженности магнитного поля
- •§ 113. Магнитное поле движущегося заряда
- •§ 114. Действие магнитного поля на движущийся заряд
- •§ 115. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •§ 116. Ускорители заряженных частиц
- •§ 117. Эффект Холла
- •§ 118. Циркуляция вектора в магнитного поля в вакууме
- •§ 119. Магнитные поля соленоида и тороида
- •§ 120. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля в
- •§ 121. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле
- •Глава 15 Электромагнитная индукция §122. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея)
- •§ 123. Закон Фарадея и его вывод из закона сохранения энергии
- •§ 124. Вращение рамки в магнитном поле
- •§ 125. Вихревые токи (токи Фуко)
- •§ 126. Индуктивность контура. Самоиндукция
- •§ 127. Токи при размыкании и замыкании цепи
- •§ 128. Взаимная индукция
- •§ 129. Трансформаторы
- •§ 130. Энергия магнитного поля
- •Глава 16 Магнитные свойства вещества § 131. Магнитные моменты электронов и атомов
- •§ 133. Намагниченность. Магнитное поле в веществе
- •§ 134. Условия на границе раздела двух магнетиков
- •§ 135. Ферромагнетики и их свойства
- •§ 136. Природа ферромагнетизма
- •Глава 17 Основы теории Максвелла для электромагнитного поля § 137. Вихревое электрическое поле
- •§ 138. Ток смещения
- •§ 139. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля
- •Оглавление
- •§ 78. Закон Кулона 1
- •§ 80. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя 4
Оглавление
§ 78. Закон Кулона 1
В СИ коэффициент пропорциональности равен 2
Как следует из формул (79.1) и (78.1), напряженность поля точечного заряда в вакууме 2
Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора Е сквозь эту поверхность 3
§ 80. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя 4
Согласно принципу суперпозиции (80.2), напряженность Е поля диполя в произвольной точке 4
1. Напряженность поля на продолжении оси диполя в точке А (рис. 123). Как видно из рисунка, напряженность поля диполя в точке А направлена по оси диполя и по модулю равна 4
Согласно определению диполя, l/2<<r, поэтому 5
2. Напряженность поля на перпендикуляре, восставленном к оси из его середины, в точке В (рис. 123). Точка В равноудалена от зарядов, поэтому 5
Подставив в выражение (80.5) значение (80.4), получим 5
§ 81. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме 5
§ 83. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля 8
Так как d/cos=dr, то 8
Работа при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2 8
§ 84. Потенциал электростатического поля 9
Из формул (84.4) и (84.2) следует, что потенциал поля, создаваемого точечным зарядом Q, равен 10
Работа сил поля при перемещении заряда Q0 из точки 1 в точку 2 может быть записана также в виде 10
Из определения градиента (12.4) и (12.6) следует, что 11
§ 87. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков 13
§ 88. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике 14
Безразмерная величина 15
§ 88. Электрическое смещение. Теореме Гаусса для электростатического поля в диэлектрике 15
Используя формулы (88.6) и (88.2), вектор электрического смещения можно выразить как 15
Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора D сквозь эту поверхность 16
Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике: 16
§ 90. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред 16
Заменив, согласно (89.1), проекции вектора Е проекциями вектора D, деленными на 0, получим 16
Заменив, согласно (89.1), проекции вектора D проекциями вектора Е, умноженными на 0, получим 17
§ 91. Сегнетоэлектрики 17
§ 92. Проводники в электростатическом поле 18
Величину 21
Используя формулу (93.1), получим, что емкость шара 21
§ 94. Конденсаторы 21
Подставив (94.6) в (94.1), получим 22
Полная емкость батареи 22
Чтобы зарядить тело от нулевого потенциала до , необходимо совершить работу 23
Задачи 25
Глава 12 Постоянный электрический ток 25
§ 97. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение 26
Сторонняя сила Fст, действующая на заряд Q0, может быть выражена как 27
Работа, совершаемая результирующей силой над зарядом Q0 на участке 1—2, равна 27
Используя выражения (97.3) и (84.8), можем записать 27
§ 98. Закон Ома. Сопротивление проводников 27
Если сопротивление проводника R, то, используя закон Ома (98.1), получим 29
Из (99.1) и (99.2) следует, что мощность тока 29
Таким образом, используя выражения (99.4), (99.1) и (99.2), получим 29
Используя дифференциальную форму закона Ома (j=Е) и соотношение =1/, получим 29
§ 100. Закон Ома для неоднородного участка цепи 30
Из формул (100.1) и (100.2) получим 30