Электромагнетизм и волны Электростатика в вакууме.

Тема 1. Закон Кулона. Электростатическое поле.

1.Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Дискретность электрического заряда.Закон Кулона в векторном и скалярном виде.

2.Напряженность электростатического поля. Используя закон Кулона, получите выражение для напряженности поля точечного заряда.

3.Работа по переносу заряда в электростатическом поле. Покажите, что работа зависит только от начального и конечного положений заряда. Циркуляция вектора напряженности электростатического шиш. Потенциальный характер электростатического поля.

4.Потенциал, разность потенциалов: напишите выражения, определите физический смысл. Получите связь напряженности с разностью потенциалов для одномерного случая. Градиент потенциала.

5.Графическое изображение электростатического поля с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей. Нарисуйте эти линии для полей двух точечных одноименных и разноименных зарядов. Покажите, что вектор напряженности всегда перпендикулярен эквипотенциальной поверхности.

6.Принцип суперпозиции (наложения) как фундаментальное свойство полей. Дайте формулировку, напишите общие выражения для напряженности и потенциала электрических полей, создаваемых системой точечных зарядов и заряженными телами.

Тема 2.Теорема Гаусса. Напряженность полей заряженных тел.

1.Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса, напишите выражение и дайте формулировку. Примените теорему Гаусса для нахождения напряженности поля металлической сферы, заряженной с поверхностной плотностью заряда σ.

2.Теорема Гаусса, напишите выражение и дайте формулировку. Примените теорему Гаусса для нахождения напряженности поля длинной прямой нити, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда τ.

3.Теорема Гаусса, напишите выражение я дайте формулировку. Примените теорему Гаусса для нахождения напряженности поля бесконечно длинного прямого полого цилиндра, равномерно заряженного с линейной плотность заряда τ

4.Теорема Гаусса, напишите выражение и дайте формулировку. Примените теорему Гаусса для нахождения напряженности поля бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда σ. Найдите напряженность поля двух параллельных заряженных плоскостей (плоского конденсатора).

Тема 3. Потенциалы полей различных заряженных тел.

1.Получите выражение для потенциала φ поля точечного заряда, считая известным выражение для напряженности поля. Укажите положение, где выбрано φ=0. Нарисуйте графики φ(r) для положительного и отрицательного зарядов.

2.Получите выражение для потенциала у поля равномерно заряженной по поверхности сферы, считая известным выражение для напряженности поля. Укажите положение, где принято φ=0. Нарисуйте график φ(r).

3.Получите выражение для потенциала φ поля равномерно заряженной длинной нити, считая известным выражение для напряженность поля и приняв потенциал φ= 0 на расстоянии от нити r= r₀. Нарисуйте график φ(r)

4.Получите выражение для потенциала φ поля равномерно заряженной бесконечно протяженной плоскости в зависимости от расстояния х от плоскости. Нарисуйте график φ (х).