- •1.Электрические заряды и их свойства.
- •2. Сила и плотность постоянного электрического тока.
- •3.Циркуляция вектора намагниченности.
- •1.Закон Кулона.
- •2.Уравнение непрерывности.
- •3.Напряженность магнитного поля. Циркуляция вектора н.
- •1.Электрическое поле. Напряженность поля.
- •2.Закон Ома для однородного проводника в интегральной и локальной форме. Следствия.
- •3.Связь между вектором намагниченности и н, а также между в и н.
- •1.Потенциал.
- •3.Условия на границе двух магнетиков.
- •1.Связь между напряженностью и потенциалом поля.
- •2.Закон Ома в интегральной форме для неоднородного участка цепи.
- •3.Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
- •1.Поток вектора е. Теорема Гаусса в интегральной форме.
- •2.Правила Кирхгофа.
- •3.Природа эл.Магн. Индукции (контур движется в магнитном поле).
- •1.Дифференциальная форма теоремы Гаусса для вектора е.
- •2.Мощность постоянного тока.
- •3.Природа эл.Магн. Индукции (контур покоится в переменном магнитном поле).
- •1.Электрический диполь.
- •2.Закон Джоуля – Ленца.
- •3.Самоиндукция.
- •1.Сила, действующая на диполь во внешнем электрическом поле.
- •2.Взаимодействие проводников с током.
- •3.Взаимная индукция.
- •1.Момент сил, действующих на диполь, энергия диполя в поле.
- •1) Под действием результирующей силы он перемещается в область более сильного поля,
- •2) Момент сил стремится установить диполь так, чтобы .
- •3.Классификация магнетиков.
- •1.Поляризация диэлектриков.
- •2.Магнитное поле движущегося заряда.
- •3.Энергия магнитного поля.
- •1.Объемные и связанные заряды диэлектрика.
- •2.Закон Био – Савара.
- •3.Магнитные свойства атомов. Магнитомеханическое отношение.
- •1.Электрическое поле в диэлектрике.
- •2.Сила Лоренца.
- •3.Опыт Эйнштейна и де – Хааса.
- •1.Поляризованность. Связь между р и е.
- •2.Закон Ампера.
- •3.Собственный механический и магнитный моменты электрона. Магнетон Бора.
- •1.Теорема Гаусса для вектора р.
- •2.Сила и момент сил, действующие на контур с током в однородном магнитном поле.
- •3.Диамагнетизм.
- •1.Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для вектора d. Линии вектора d.
- •2.Сила и момент сил, действующие на контур с током в неоднородном магнитном поле.
- •3.Магнитные моменты атомов.
- •1.Теорема о циркуляции вектора е. Потенциальное поле.
- •2.Теорема Гаусса для вектора в.
- •3.Парамагнетизм.
- •1.Условия для электростатического поля на границе двух диэлектриков.
- •2.Теорема о циркуляции вектора в.
- •1.Проводник во внешнем электрическом поле.
- •2.Импульс и плотность импульса эл.Магн. Поля.
- •3.Вихревое электрическое поле.
- •1.Поле у поверхности проводника.
- •2.Циркуляция и ротор электростатического поля.
- •3.Ток смещения. Теорема о циркуляции вектора н.
- •2. (Дивергенция и ротор электростатического поля). Давление эл.Магн. Волны
- •3.Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
- •1.Энергия заряженного проводника.
- •2.Намагничение вещества. Вектор намагниченности.
- •3.Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме.
- •1.Энергия заряженного конденсатора.
- •3.Электромагнитная волна.
- •Циркуляция вектора намагниченности.
- •1.Энергия и плотность энергии электростатического поля.
- •2.Циркуляция вектора намагниченности.
- •3.Энергия эл.Магн. Волны. Вектор Пойнтинга.
- •1.Энергия взаимодействия электрических зарядов.
- •2.Напряженность магнитного поля. Циркуляция вектора н.
- •3.Система уравнений Максвелла.
1.Энергия заряженного проводника.
Заряд, находящийся на уединенном проводнике можно рассматривать как систему точечных зарядов , энергия взаимодействия которых:
, где - потенциал, создаваемый всеми зарядами, кроме , в точке поля, где помещается заряд .
Поверхность проводника эквипотенциальна, , потенциалы всех точек, где расположены заряды одинаковы и равны потенциалу проводника . Тогда энергия заряженного проводника:
. Или через емкость проводника: .
2.Намагничение вещества. Вектор намагниченности.
Если в магнитное поле, созданное, например, токами в проводниках внести какое-либо вещество, магнитное поле изменится, это связано с тем, что всякое вещество является магнетиком, т.е. способно под действием магнитного поля намагничиваться – приобретать магнитный момент. Намагниченное вещество создает свое магнитное поле , которое накладывается на поле токов проводимости и образуется результирующее поле:
Истинное, микроскопическое поле в магнетике сильно изменяется в пределах межмолекулярных расстояний. Под полем понимают магнитное поле, усредненное по бесконечно малому физическому объему (десятки тысяч молекул).
Для объяснения намагничения тел Ампер предположил, что в молекулах вещества циркулируют круговые (молекулярные) токи. В настоящее время установлено, что молекулы многих веществ обладают собственным магнитным моментом, обусловленным круговым движением зарядов. В отсутствие внешнего поля молекулярные токи ориентированы хаотически и их результирующее магнитное поле равно нулю. Под действием внешнего поля магнитные моменты молекул приобретают преимущественную ориентацию в одном направлении: магнетик намагничивается, его суммарный магнитный момент становится отличным от нуля. Возникает поле .
Иначе происходит намагничение веществ, молекулы которых не обладают магнитным моментом. При внесении их в магнитное поле в них индуцируются элементарные круговые токи в молекулах и они приобретают магнитные моменты, которые также ориентируются во внешнем поле. Здесь также возникает поле .
Большинство веществ слабо намагничивается во внешнем магнитном поле. Сильными магнетиками являются только ферромагнитные вещества: элементы Fe, Ni, Co, а также их сплавы.
Степень намагничения вещества естественно охарактеризовать магнитным моментом единицы его объема. Эта векторная величина называется намагниченностью . Намагниченность в данной точке:
,
где - магнитный момент отдельной молекулы, - физически бесконечно малый объем в окрестности данной точки. Суммирование идет по всем молекулам в объеме .
Аналогично тому, как это было сделано для вектора поляризованности, намагниченность можно представить как:
, где - средний магнитный момент одной молекулы. Как видно из формулы имеет направление .
Поле , как и поле не имеет источников (магнитных зарядов), поэтому для результирующего поля при наличии магнетика также справедлива теорема Гаусса:
в интегральном виде или в дифференциальном, т.е. линии поля и при наличии вещества остаются всюду непрерывными.