- •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.
3. Работа электростатического поля. Потенциал.
Пусть пробный зар. q* передвигается в Эл.п. . неподвижный зар. q на расстоянии dr и среда характеризующаяся диэлектрической проницаемостью , тогда на зар. q* со стороны поля с напряженностью Е действует переменная сила . элементарная работа dA этой силы = скалярному произведению : , напряж поля: , . Пусть зар. перемещается из точки 1 в точку 2, тогда работа поля очевидно равна: . При любом выборе точек 1 и 2 работа не зависит от путей , точнее от формы траектории, а зависит от начального и конечного положения зар. q* .силовое поле такого рода называется потенциальным. Эл.п. неподвижного зар. потенциально( безвихривое ). Электростатические силы консервативны. Если q* перемещается по замкнутому контуру, то , тогда . Поле потенциально, если работа сил поля по замкнутой траектории =0.
. Работа сил Эл.п. dA совершается за счет убыли его потенциальной энергии dW т.е.:
dA=-dW , тгда имеем , проинтегрируем последнее выражение: , Const интегрирования =0, т.к. при интегрировании r→ считается , что W=0, . Рассмотрим точку q.
Потенциал поля точки q на расстоянии r от зар. будет считаться равным:
С учетом такого обозначения имеем: . Потенциал есть скалярная энергетическая характеристика Эл.п. , численно = потенциальной энергии единичного «+» зар. в данной точке поля: =W при =+1. Потенциал поля численно = отношению потенциальной энергии зар. данной точки поля к зар.(здесь знак зар. учитывается). Работу сил Эл.п. выразить через разность потенциалов: , где
Работа сил Эл.п. при перемещении зар. численно = произведению величине этого зар. на разность потенциалов в начальной и конечной точке поля. Пусть точка 2 лежит в бесконечности, тогда можем написать:
. Потенциал Эл.п. численно = работе сил поля при перемещении ед. «+» зар. из данной точки поля в к зар. Другая характеристика:
Разность потенциалов(или напряжение).
, тогда *U U= - потенциал между точками 1и 2 измеряется работой совершенной силами поля при перемещении единичного «+» зар. из точки 1 в 2 по любому пути. . Для потенциала справедлив принцип суперпозиции: потенциал поля системы точечных зар. = алгебраической сумме потенциалов создаваемых отдельными зар.
Эквипотенциальная поверхность - пов. одинакового, разного потенциала, на которой , линии напряженности Е ортогональны (в частности перпендикулярны) к эквипотенциальной пов.
4. Связь напряженности с потенциалом Эл.П.
Пусть зар. q перемещается вдоль силовой линии оси Х из точки 1в точку 2.
работа сил поля ,
Аналогично имеем выражение для других компонентов Е:
, где i , j , k – орты(единичные векторы)
Его можно переписать в виде оператора Набла
выражение для Е можно написать следующим образом
имеет следующее определение:
- напряженность Эл.п. в данной точке = градиенту потенциала взятым в этой точке с обратным знаком, здесь «-» означает, что направлена в сторону убывания потенциала.
(в однородном поле)
Напряженность поля = скорости убывания потенциала по заданному направлению х.
Для эл-ст поля дост знать только потенциал: