- •1. Электрический заряд. Дискретность заряда. Закон Кулона.
- •2. Напряженность Эл.П. Принцип суперпозиции.
- •3. Работа электростатического поля. Потенциал.
- •4. Связь напряженности с потенциалом Эл.П.
- •60 Применение теоремы Гаусса к расчету электростатических полей
- •70 Статическое поле в веществе. Электрический диполь. Поляризованные заряды. Поляризованность
- •13. Энергия электрических зарядов заряженных проводников и конденсаторов.
- •17. Законы Ома и Джоуля - Ленца в дифференциальной форме
- •18. Правило Киргоффа расчёта разветвлённых электр.Цепей.
- •20. Закон Ома в классической электронной теории
- •21. Сила Ампера. Вектор магнитной индукции
- •22. Закон Био-Савара-Лапласа
- •23. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.
- •24. Определение единицы силы тока-Ампера
- •26. Закон полного тока
- •27. Принцип закона полного тока к расчёту магнит поля тороида и длинного соленоида.
- •28. Сила Лоренца
- •29. Эффект Холла. Мгд генератор (магнитогидродинамический)
- •30. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса.
- •31. Контур и виток с током в магнитном поле.
- •32. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца.
- •33. Фарадеевская и Максвеловская трактовка явления электромагнитной индукции
- •34° Самоиндукция. Индуктивность. Коэффициент взаимной индукции.
- •35° Магнитная энергия тока. Плотность магнитной энергии.
- •36. Магнитное поле в веществе. Намагниченность.
- •37. Напряженность магнитного поля.
- •38. Типы магнетиков. Диа- и парамагнетики.
- •39. Феромагнетики. Доменная структура. Техническая кривая намагниченности.
- •40. Ток смещения. С-ма ур-ий электродинамики Максвела в интегр. Форме.
- •41. Уравнения электродинамики Максвелла в дифференциальной форме.
- •42. Скорость распространения электромагнитных возмущений. Волновое уравнение.
- •44. Интерференция света. Когерентность и монохромотичность световых волн. Оптическая длина пути. Время и длина когерентности.
- •45. Расчет интерференциальной картины двух источников
- •46. Интерференция света в тонких пленках
- •47. Дифракция света
- •48. Приближения Френеля. Метод зон Френеля.
- •49. Дифракция Френеля на угол отверстия.
- •51. Дифракционная решётка.
- •52. Принцип голографии.
- •53. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Брэгга.
- •54. Излучение Вавилова-Черенкова.
- •60. Дисперсия света в области нормальной и аномальной дисперсии.
- •61. Поглащение и рассеивание света
- •55. Поляризация световой волны при отражении. Закон Брюстера.
- •56. Двойное лучепреломление.
- •59° Поляроиды и поляризационные призмы.
- •58. Поляризация света. Закон Малюса .
- •59. Искусственная оптическая анизотропия. Эффект Керра.
- •62. Контактная разность потенциалов. Законы Вольта.
- •63. Термоэлектричество. Эффект Зеебека (1821).
- •64. Эффекты Пельтье и Томсона.
- •65. Пьезоэлектрический и пироэлектрический эффекты.
35° Магнитная энергия тока. Плотность магнитной энергии.
Рассмотрим контур с индуктивностью L и током в нем I. Тогда с этим контуром сцеплен магнитный поток Ф= I L.При изменении тока на dI будет изменяться магнитный поток на величину dФ=LdI (L=const).
Для изменения магнитного потока на величину dФ необходимо совершить работу dA = IdФi dA =I LdI . Пусть ток меняется в контуре от 0 до I. Работа по созданию магнитного потока dФ через поверхность, ограниченную контуром
. Выражение называется собственной энергией тока I в контуре с индуктивностью L. Т.к. токи порождают магнитные поля, то собственная энергия тока в контуре есть энергия магнитного поля этого контура. Тогда . Получим теперь энергию магнитного поля через характеристики магнитного поля, т.е. через и. Получим выражениеWм на примере соленоида. Индуктивность соленоида: L=μ0μn2V. Индукция магнитного поля в соленоиде: B=μ0μnI I=B/μ0μn. - характеристика магнитного поля, т.к.B=μ0μН, то
Обычно вводится пл-сть энергии магнитного поля – количество энергии в единице объема.
( B=μ0μН),
плотность энергии электромагнитного поля складывается из энергии электрического поля и магнитного поля.. Плотность энергии электромагнитного поля:
, т.к. ,то
Lсоленоида=μ0μn2V , откуда Гн/м ;
36. Магнитное поле в веществе. Намагниченность.
Магнитное поле в в-ве может создаваться двумя сп-бами: 1. макроскопическими токами проводимости (ток по проводникам); 2. микротоками обусловленными движением электронов в атомах и молекулах. Все в-ва обладают магнитными свойствами. В-во или тело рассматриваются с точки зрения магнитных свойств – магнетик. Намагничивание – явл возникновения объектного макроскопического магнитного момента. Намагничивание характеризуется намагниченностью. Намагниченность ( ) – есть магнитный момент единицы объема.
,
Молекулярный ток: Рм=IS
В вакууме молекулярные токи отсутствуют и jвакуум=0
Вектор магнитной индукции создает макротоки и микротоки.
Существует три вида микроскопических магнитных моментов.
Электронный орбитальный магнитный момент – из-за вращения эл-нов вокруг ядер.
2. Электронный спиновой магнитный момент.
, где Ls – спиновой механический момент.
3. Ядерный магнитный момент. Электронный орбитальный магнитный момент зависит от состояния электронов, и он либо равен 0 или порядка момента Бора:
,
Спиновый магнитный момент = моменту Бора. Ядерный магнитный момент на 2 или3 порядка меньше магнетона Бора. В атомах и молекулах магнитные моменты отдельных атомов и мол, взаимно скомпенсир и потому сумма = 0 либо = порядку магнетона Бора.
37. Напряженность магнитного поля.
Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в вакууме () допускает обобщение на магнитное поле в веществе в виде:, гдеIмакро и Iмикро – алгебраическая сумма макро и микро токов через поверхность S ограниченных контуром L. Покажем теперь, что Iмикро связан с намагниченностью j:
Т.е. сумма микро токов через поверхность S ограниченных контуром L равна циркуляции вектора намагниченности j. Рассмотрим прямой круговой намагниченный цилиндр длинной dl и площадью поперечного сечения S. Молекулярные токи внутри цилиндра текут в противоположные стороны и поэтому взаимноскомпенсированы. Нескомпенсированы только те токи, которые выходят на поверхность цилиндра и ни складываются в поверхностный ток
С другой стороны полный магнитный момент цилиндра по опр намагниченности равен:,
Так как инаправлены в одну сторону, тоdIмикро=jdl. Вклад в циркуляцию намагниченность дадут только те токи, которые нанизаны как бусы на нитку. Тогда окончательно можно написать:
С учетом последнего соотношения теорема о циркуляции вектора магнитной индукции принимает вид: ,
, - теорема о циркуляции магнитного поля
Циркуляция вектора напряженности магнитного поля вдоль произвольного замкнутого конура равна результирующему макро току через поверхность ограниченного этим контуром. Для изотропных магнетиков связь намагниченности j и напряженности Н магнитного поля. Т.е. χ—безразмерная величина – магнитная восприимчивость среды или вещества. Подставимв выражении для:, , ,
Если среда не изотропная, то μ становиться тензором:
В электричестве векторы описывают поле:
- является истинным, он порождается и связанный поляризованными зарядами.
- вспомогательный вектор
В магнетизме:
- истинный – порождается микро и макро токами
- только макроскопическими токами
Природа вектора иииодинаковы.