Некоторые знаменательные события в истории развития электродинамики

Год

Событие

Ученый

1780

Начаты опыты, приведшие к открытию электрического тока (опыты описаны в 1791 г.).

Л. Гальвани

1785

Открыт основной закон электростатики.

Ш. Кулон

1799

Создан первый источник электрического тока – гальванический элемент и батарея элементов («вольтов столб»).

А. Вольта

1802

Открыто явление электрической дуги.

В.В. Петров

1820

Обнаружено магнитное действие тока.

Х. Эрстед

1820

Открыт закон взаимодействия электрических токов, создана первая теория магнетизма, основанная на гипотезе молекулярных токов.

А. Ампер

1827

Открыт основной закон электрической цепи.

Г. Ом

1831

Открыт закон электромагнитной индукции.

М. Фарадей

1832

Открыто явление самоиндукции.

Д. Генри

1833

Сформулировано правило, определяющее направление индукционного тока.

Э.Х. Ленц

1841-1842

Открыт закон теплового действия электрического тока.

Д. Джоуль,

Э.Х. Ленц

1842

Установлен колебательный характер разряда конденсатора.

Д. Генри

1843

Открыт закон электролиза.

М. Фарадей

1853

Выведена формула для периода электромагнитных колебаний.

У. Томсон

1860-1865

Создана теория электромагнитного поля.

Д. Максвелл

1865

Выдвинута идея об электромагнитной природе света, постулировано существование электромагнитных волн.

Д. Максвелл

1883

Открыто явление термоэлектронной эмиссии.

Т. Эдисон

1887

Создан вибратор для возбуждения электромагнитных колебаний.

Г. Герц

1895

Первое использование электромагнитных волн для беспроволочной связи.

А. Попов

1897

Открыт электрон.

Д. Томсон

1908

Создан прибор для регистрации заряженных частиц.

Г. Гейгер,

Э. Резерфорд

1911

Экспериментально доказана дискретность электрических зарядов.

Р. Милликен

1911

Открыто явление сверхпроводимости.

Г. Камерлинг-Оннес

1986

Открыто явление высокотемпературной сверхпроводимости.

К. Мюллер,

Г. Беднорц

Предисловие……………………………………………………………..

3

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………

4

I. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.............................................................

7

I.1. Исходные положения. Основные понятия и определения

7

I.2. Основной закон электростатики……………………………..

9

I.3. Электростатическое поле. Напряженность поля………...

10

I.4. Циркуляция вектора напряженности

электростатического поля.

Потенциал поля…………………………………………………..

14

I.5. Связь между силовой и энергетической характеристиками

электростатического поля……………………………………

16

I.6. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме

18

I.7. Диэлектрики в электростатическом поле.

Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике

20

I.8. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы

27

I.9. Энергия электростатического поля………………………....

31

Краткие выводы…………………………………………………………

33

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

36

Примеры решения задач..........................................................................

36

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

40

II. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.........................

43

II.1. Электрический ток и его характеристики………………...

43

II.2. Закон Ома в дифференциальной форме…………………..

45

II.3. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Электроизмерительные приборы………………………...….

48

II.4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца…...……..

52

II.5. Закон Ома в интегральной форме…………………..………

53

II.6. Расчет разветвленных цепей постоянного тока……...…..

55

Краткие выводы…………………………………………………………

56

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

59

Примеры решения задач………………………………………………..

59

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

62

III. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ....................................................................

66

III.1. Магнитное поле и его характеристики…………………...

66

III.2. Закон Био-Савара-Лапласа……………...…………………...

69

III.3. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца...

71

III.4. Проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера..

72

III.5. Циркуляция вектора индукции магнитного поля в вакууме..

74

III.7. Магнитные свойства вещества…………….……………….

77

Краткие выводы………………………………………………………....

81

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

82

Примеры решения задач………………………………………………..

83

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

85

IV. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ…………...….……

87

IV.1. Закон электромагнитной индукции……………………….

87

IV.2. Явление самоиндукции. Индуктивность контура……...

90

IV.3. Взаимная индукция…………………………………………...

91

IV.4. Энергия магнитного поля……………………..…………….

93

IV.5. Практическое применение электромагнитной индукции

94

Краткие выводы…………………………………………………………

97

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

98

Примеры решения задач………………………………………………..

98

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

99

V. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ……………….……………

102

V.1. Вихревое электрическое поле…………...…………………..

102

V.2. Ток смещения………………………………..………………….

103

V.3. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля..….

106

Краткие выводы…………………………………………………………

107

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

108

VI. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ….

110

VI.1. Свободные колебания в RLC-контуре………………...….

110

VI.2. Вынужденные колебания. Переменный

электрический ток……………………………………….

113

VI.3. Резонанс в электрических цепях………….………………..

119

VI.4. Источники электромагнитных волн………………………

123

VI.5. Уравнения электромагнитной волны…………………......

125

VI.6. Плоская электромагнитная волна……………………...

129

VI.7. Энергия и импульс электромагнитной волны………..…

132

Краткие выводы…………………………………………………………

135

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

139

Примеры решения задач………………………………………………..

140

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

142

VII.1. Краткая история развития представлений

о природе света……………………………………………….

145

VII.2. Интерференция света………………………..………………

148

VII.3. Дифракция света…………………………………...…………

153

VII.4. Поляризация света…………………………………..……….

161

VII.5. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом..

166

Краткие выводы…………………………………………………………

171

Вопросы для самоконтроля и повторения…………………………….

172

Примеры решения задач………………………………………………..

173

Задачи для самостоятельного решения……………………………….

175

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...

177

Библиографический список………………………….…………..………

178

Приложения................................................................................................

179

Приложение 1. Основные физические величины и их единицы в СИ….

179

Приложение 2. Производные единицы электрических и магнитных величин

180

Приложение 3. Элементы векторной алгебры ……………….....……..

181

Приложение 4. Основные законы и формулы

классической электродинамики…………………………

182

Приложение 5. Некоторые знаменательные события

в истории развития электродинамики ……………...

188