- •1. Электрический заряд и его св-ва.З-н сох-ния электричеч. Заряда.З-н Кулона.Диэлектрическа проницаенмость и ее физический смысл.
- •2.Электростатическое поле. Напряженность поля.Поле точечного заряда.
- •3.Энергетическая хар-ка электростатич-го поля-потенциал. Потенциал поля точесного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью электрич.-го поля и потенциалом.
- •4.Работа сил электрического поля по перемещению зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электрического поля.
- •5.Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Выч-ие напряж-ти поля заряженных сферы и шара с помощью теоремы Гаусса.
- •7.Поляризация диэтриков. Вектор поляризации.Электрический момент диполя.Полярные и неполярные молеулы.
- •Виды диэлектриков. Механизмы поляризации
- •Виды диэлектриков. Механизмы поляризации
- •3. Сегнетоэлектрики
- •9.Проводники в электрическом поле.Элеростатическая защита.Электороемкость проводников.Конденсаторы.Соедения конденсаторов
- •1. Проводники в электростатическом поле
- •2. Электроемкость заряженного проводника. Конденсаторы
- •10.Энергия заряженного проводника.Энергия заряженного конденсатора.Энергия электростатического поля.Обьемная плотноть энергии.
- •12.Основные характеристики электрической цепи:разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение, сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры.Сверхпроводимость.
- •13.Законы Ома для участков цепи.Соединение сопротивлений и эдс.
- •14.Работа,мощность и тепловое действие постоянного тока.Закон Джоуля-Ленца.
- •4.3. Соединения сопротивлений
- •15.Разветление цепи.Правило Кирхгофа и их физическое содержание.
- •Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •16.Работа выхода электронов из металла.Контактная разность потенциаллов.Зконы Вольта.
- •Законы Вольты
- •17.Термоэлектрический эффект.Явление Пельтье.Применение контактных явлений .
- •18.Магнитное поле и его характеристики:магнитная индукция в и напряженность н. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •19.Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитных полей токов. Поле прямолинейного и круового проводников с токой.
- •Поле движущегося заряда
- •20.Действие магнитного поля на проводник с током.Сила Ампера. Взаимодествие параллельных токов.Еденица силы тока в си-ампер.
- •21.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Эффект Холла.Циклотрон.
- •3. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- •22.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Закон полного тока. Магнитное поле солиноида.
- •23.Магнитный поток.Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
- •Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле
- •24.Явление элктромагнитной индукции.Эдс индукции.Закон Фарадея. Правило Ленца. Практическая значимость явления электромагнитной индукции.
- •25.Явление самоиндукции.Эдс самоиндукции, индуктивность контура. Экстратоки замыкания и размыкаия.
- •Пример. Рассчитать индуктивность длинного соленоида, имеющего n витков, площадь сечения s и длину l.
- •Индуктивность соленоида пропорциональна квадрату числа витков на единицу его длины, объему соленоида и магнитной проницаемости вещества сердечника соленоида.
- •Из аналогии следует физический смысл индуктивности: индуктивность контура является мерой инертности контура по отношению к изменению тока в контуре.
- •26.Взаимоиндукция.Эдс взаимоиндуции.Трансформаторы.
- •Решение уравнения свободных гармонических колебаний (1):
- •32.Переменный ток и его получение. Активное и реактивное сопротивление цепи. Мощность, выделяемого в цепи переменнного тока.
- •33.Токи смещения.Вихревое электрическое поле.Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
- •Система уравнений эмп в безындукционном приближении
- •34.Уравнение плоской электромагнитной волны. Скорость распространения электромагнитных волн в средах.
- •35.Энергия электромагнитной волны.Вектор Умова-Пойнтинга. Эксперементальное исследование электроманитных волн. Шкала электромагнитных волн. Открытие радиосвязи а.С.Поповым.
5.Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Выч-ие напряж-ти поля заряженных сферы и шара с помощью теоремы Гаусса.
Основной задачей электростатики является задача о нахождении напряженности и потенциала электрического поля в каждой точке пространства. Принцип суперпозиции для заряженного тела сводится к его разбиению на малые кусочки, играющие роль точечных зарядов. Однако этот подход сопряжен с математическими трудностями.
Поток вектора напряженности
Поле вектора характеризуется силовыми линиями напряженности:
-касательные к этим линиям характеризуют вектор по направлению;
-густота линий (количество линий, пронизывающих произвольную площадку dS) характеризует модуль Е.
Потоком (ФЕ) вектора электрического поля через плоскую поверхность площади называется скалярная физическая величина, характеризующая интенсивность поля в данном месте пространства и численно равная количеству силовых линий, пронизывающих данную площадку в направлении нормали к ней.
,
где – напряженность электрического поля, которая предполагается постоянной в пределах площадки ; – угол между направлением вектора и единичного вектора нормали к площадке . Формулу (1) можно записать для точки, используя понятие скалярного произведения векторов:
.
Поток вектора напряженности – величина алгебраическая (внешняя нормаль всегда направлена наружу поверхности):
ФЕ > 0, если вектор направлен наружу;
ФЕ < 0, если вектор направлен внутрь.
Поток ФЕ, создаваемый единичным положительным зарядом
,
площадь шара , напряженность поля точечного заряда ,
.
Итак,
Поток вектора ФЕ характеризует число силовых линий, пронизывающих поверхность. Для поверхности S2 ФЕ=0, т.к. число входящих силовых линий равно числу выходящих.
Итак, для произвольной поверхности поток вектора ФЕ определяется так же, как и для шаровой, по формуле (4).
Из принципа суперпозиции:
, ,
полный поток через замкнутую поверхность, создаваемый всеми зарядами.
Теорема Гаусса: .
Поток вектора напряженности электростатического поля через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, заключенных внутри этой поверхности, деленной на 0.
В общем случае для непрерывно распределенного заряда с объемной плотностью ( ) теорема Гаусса принимает вид:
6. Тео-ма Гаусса.Поле заряж. плос-ти, парал-ных плоск-тей с помощью теоремы Гаусса.
Бесконечная однородно заряженная плоскость
В качестве произвольной замкнутой поверхности выбирается цилиндр длиной , ось которого перпендикулярна плоскости, а основания равноудалены от нее. Общий поток электрического поля . Поток через боковую поверхность равен нулю. Поток через два основания . По теореме Гаусса получим:
(14)
Найдем разность потенциалов между соседними плоскостями
Параллельные заряженные плоскости
По принципу суперпозиции:
внутри объёма , вне объёма .
Разность потенциалов
Таким образом, поле заряженных плоскостей однородно и сосредоточено в объёме между плоскостями.