- •35. Самостоятельный газовый разряд, его типы и применение.
- •36. Плазма, ее свойства и применение.
- •37. Магнитное поле. Опыты Эрстеда. Магнитный момент витка с током.
- •38. Вектор магнитной индукции. Его связь с магнитной напряженностью.
- •39. Графическое изображение магнитного поля. Отличие линий магнитного поля от линий электростатического поля.
- •40. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока.
- •41. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле в центре кругового проводника с током.
- •42. Взаимодействие проводников с током. Закон Ампера.
- •43. Магнитное поле движущегося заряда.
- •44. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
- •45. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители элементарных частиц.
- •46. Эффект Холла.
- •47. Циркуляция вектора магнитной индукции. Ее сравнение с циркуляцией напряженности электростатического поля.
- •48. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- •49. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
- •50. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •51. Вывод закона Фарадея из закона сохранения энергии.
- •52. Индуктивность контура. Самоиндукция. Э.Д.С. Самоиндукции.
- •53. Явление взаимной индукции. Принцип работы трансформатора.
- •54. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.
- •55. Магнетики. Молекулярные токи. Магнитные моменты атомов.
- •56. Диа- и парамагнетики. Их намагниченность.
- •58. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость вещества.
- •57. Природа ферромагнетизма. Свойства ферромагнетиков.
- •60. Вихревое электрическое поле.
- •61. Ток смещения.
- •62. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля.
- •66. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Плоские электромагнитные волны.
- •67. Энергия и импульс электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнтинга.
- •68. Излучение диполя. Применение электромагнитных волн.
- •59. Типы жидких кристаллов. И т.Д.
- •64. Свободные затухающие колебания в колебательном контуре.
- •63. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре.
- •64. Вынужденные колебания в электрических цепях.
- •1. Электрический заряд. Опыты Милликена. Закон сохранения заряда.
- •2. Закон Кулона.
- •3. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции.
- •4. Графическое изображение электростатического поля. Поток вектора напряженности.
- •5. Электрический диполь. Поле диполя.
- •10. Потенциал электростатического поля.
- •11. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.
- •12. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации.
- •14. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.
- •16. Проводники в электростатическом поле. Граничные условия на границе «проводник-вакуум».
- •17. Электроемкость уединенного проводника. Единица электроемкости.
5. Электрический диполь. Поле диполя.
Два точечных заряда, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, называются электрическим диполем (см. рис. 4). Плечом диполя называется вектор , направленный по оси диполя от отрицательного заряда к положительному и по модулю равный расстоянию между ними. Электрический диполь характеризуется моментом диполя(9)
В соответствии с принципом суперпозиции напряженность в произвольной точке поля диполя =++-
Приведем формулы для напряженности поля диполя:
1)в точке А, расположенной на оси диполя, (см. рис. 5)
. (10)
2) в точке, расположенной на перпендикуляре к середине его оси
. (11)
На диполь, помещенный в электрическое поле с напряженностью , действует момент сил, (12) который стремится установить диполь по полю, (см. рис.6).
Потенциальная
энергия диполя во внешнем
10. Потенциал электростатического поля.
Известно, что работа сил потенциального поля может быть представлена как убыль потенциальной энергии, т. е. .(4)
Отсюда следует, что потенциальная энергия пробного заряда q’ в поле заряда q будет При потенциальная энергия должна обращаться в нуль, поэтому значение постоянной С полагаем равным нулю. В итоге получаем, что(5)
Величину (6)называют потенциалом электрического поля в данной точке. Потенциал , наряду с напряженностью электрического поля, используется для описания электрического поля. Потенциал точечного зарядаq, как следует из (5) и (6), , (7)т. е. (прямо пропорционален величине заряда и обратно пропорционален расстоянию от него). Потенциал в СИ измеряется в вольтах:1 В= 1Дж/1 Кл.
Если поле создает система точечных зарядов топотенциал. (8)
Из формулы (6) вытекает, что заряд q’, находящийся в точке поля с потенциалом , обладает потенциальной энергией . (9)
Следовательно, работу сил поля над зарядом q’ можно выразить через разность потенциалов,(10) здесь - разность потенциалов между двумя точками поля, которая называется напряжением. Напряжение тоже измеряется в вольтах.
11. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.
Напряженность электрического поля и потенциал используются для описания электрического поля. -векторная величина, - скалярная величина. Они связаны между собой. Установим эту связь. Для этого, (см. рис. 7), проведем две эквипотенциальные поверхности и. Как было показано выше перпендикулярна эквипотенциальной поверхности. Работа по перемещению пробного зарядаq’ из точки с потенциалом в точку с потенциаломсогласно формуле(10) равна . С другой стороны . Таким образом ,отсюда , (13) - характеризует быстроту изменения потенциала. В более общем случае , (14) где .
Градиент потенциала есть вектор, направленный по нормали к эквипотенциальной поверхности в сторону наибыстрейшего возрастания . Знак "минус" в (14) означает, что инаправлены в противоположные стороны. Из формул (13), (14) следует, что напряженность электрического поля Е измеряется в В/м.