1. Электрический заряд. В настоящее время известно, что в основе всего разнообразия явлений природы лежат четыре фундаментальных взаимодействия между элементарными частицами - сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Каждый вид взаимодействия связывается с определенной характеристикой частицы. Например, гравитационное взаимодействие зависит от масс частиц, электромагнитное - от электрических зарядов. Электрический заряд частицы является одной из основных, первичных ее характеристик. Ему присущи следующие фундаментальные свойства: 1) электрический заряд существует в двух видах: как положительный, так и отрицательный; 2) в любой электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов не изменяется, это утверждение выражает закон сохранения электриче- ского заряда; 3) электрический заряд является релятивистски инвариантным: его величина не зависит от системы отсчета, а значит, не зависит от того, движется он или покоится. Эти фундаментальные свойства электрического заряда имеют, как мы увидим, далеко идущие последствия. Закон Кулона
Принцип суперпозиции. Другой опытный факт, кроме закона Кулона, заключается в том, что напряженность поля системы точечных неподвижных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, которые создавали бы каждый из зарядов в отдельности: где
|
2. Напряженность поля Принцип суперпозиции. Другой опытный факт, кроме закона Кулона, заключается в том, что напряженность поля системы точечных неподвижных зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, которые создавали бы каждый из зарядов в отдельности: где Вывод напряженности поля на оси тонкого равномерно заряженного кольца. Поле на оси тонкого равномерно заряженного кольца. Заряд q> 0 равномерно распределен по тонкому кольцу радиусом а. Найти напряженность Е электрического поля на оси кольца как функцию расстояния z от его центра. Легко сообразить, что в данном случае вектор Е должен быть направлен по оси кольца (рис. 1.1). Выделим на кольце около точки А элемент А1.
Запишем выражение для составляющей где Напряженность поля заряженной нити: |
3. Теорема циркуляции вектора Е.
Поле обладающее этим свойством называется потенциальным, а значит любое электростатическое поле – потенциально.
Принцип суперпозиции Работа по перемещению
заряда |
4. |
5. Поток вектора Е
|
6. Поле равномерно заряженного шара. Пусть заряд q равномерно распределен по шару радиусом а. Поле такой системы, очевидно, также центрально-симметричное, поэтому и здесь для нахождения поля следует в качестве замкнутой поверхности взять концентрическую сферу. Сфера радиусом r < а охватывает заряд Откуда т. е. внутри равномерно заряженного шара напряженность растет линейно с расстоянием r от его центра. За пределами |
7. |
8. Электрический диполь — это система из двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов + q и — q. находящихся на некотором расстоянии l друг от друга.
- потенциал диполя
|
9. Диполь смотри 8. Поведение во внешнем
электрическом поле:
Энергия диполя в поле - |
10. Внутри проводника: У поверхности проводника: |
11.
|
12. Простейший конденсатор состоит из двух проводников (обкладок), расположенных на малом расстоянии друг от друга.
|
13. Смотри 12
|
14. Смотри 12.
|
15. Диэлектриками (или изоляторами) называют вещества, практически не проводящие электрического тока. Это значит, что в диэлектриках в отличие, например, от проводников нет зарядов, способных перемещаться на значительные расстояния, создавая ток. Молекулы могут быть полярными и неполярными. У полярных молекул центр «тяжести» отрицательного заряда сдвинут относительно центра тяжести положительных зарядов, в результате чего они обладают собственным дипольным моментом р. Неполярные же молекулы собственным дипольным моментом не обладают: у них центры тяжести положительного и отрицательного зарядов совпадают. Объемные и поверхностные связанные заряды. В результате поляризации на поверхности диэлектрика, а также, вообще говоря, и в его объеме появляются не-скомпенсированные заряды. Нескомпенсированные заряды, появляющиеся в результате поляризации диэлектрика, называют поляризационными или связанными. Последним термином хотят подчеркнуть, что свобода перемещения таких зарядов ограничена. Они могут смещаться лишь внутри электрически нейтральных молекул. Заряды, которые не входят в состав молекул диэлектрика, называют сторонними. Эти заряды могут находиться как внутри, так и вне диэлектрика.
|
16.
|
17. |
18.
|
19. Электрический ток – упорядоченный перенос электрических зарядов. Сила тока - Плотность тока -
|
20.
|
21. Первое правило –
алгебраическая сумма токов, сходящихся в одной точке равна нулю. Второе правило – алгебраическая сумма произведений сил токов в
отдельных участках произвольного замкнутого контура на их сопротивления равна
сумме эдс действующих в этом контуре. |
22. 23. |
1. Магнитное поле движущегося заряда. Магнитное поле порождается движущимися зарядами (токами).
|
2.
Магнитная индукция поля, создаваемого отрезком проводника
|
3. См.2 |
4.
Сила взаимодействия параллельных токов b – расстояние между проводниками. |
5. Сила Лоренца – электромагнитная сила, действующая на заряд q. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле: |
6. Эффект Холла. Если мет пластинку, вдоль которой течет ток, поместить в
перпендикулярное к ней магнитное поле, то между параллельными направлениями
тока и поля возникает разность потенциалов |
7.
Силы действующие на контур в поле. |
8. |
9.
|
10. См 9 |
11. |
12. В замкнутом проводящем контуре при изменении маг потока (B), охватываемого этим контуром, возникает электр. ток – индукционный ток. Явление ЭМИ. Правило Ленца – индукционный ток всегда направлен так, чтобы мешать причине его создающей. Закон ЭМИ - |
13. Заряд, протекающий в проводнике при возникновении ЭДС индукции – |
14. Работа, совершаемая при перемещении контура с током в магнитном поле – |
15. Самоиндукция – изменение тока в контуре ведет к возникновению эдс индукции в этом же контуре. Взаимная индукция - при протекании тока по первому контуру во втором возникает эдс индукции.
|
16.
|
17.
|
18.
|
19. Ферромагнетиками называют вещества (твердые), которые могут обладать спонтанной намагниченностью, т. е. намагничены уже при отсутствии внешнего магнитного поля. Типичные представители ферромагнетиков — это железо, кобальт и многие их сплавы. Основная кривая намагничения.
Характерной особенностью ферромагнетиков является сложная нелинейная
зависимость J (Н) или В (Н). На рис. 7.12 дана кривая намагничения
ферромагнетика, намагниченность которого при Н = 0 тоже равна нулю, ее
называют основной кривой намагничения. Уже при сравнительно небольших
значениях Н намагниченность J достигает насыщения Jнас Магнитная индукция |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.