- •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.
2.Закон Ома для однородного проводника в интегральной и локальной форме. Следствия.
Г. Ом в 1827 экспериментально показал, что сила тока, протекающего по однородному проводнику пропорциональна разности потенциалов на его концах (напряжению)
- закон Ома в интегральной форме, при этом .
Закон Ома можно получить для любой точки проводящей среды, т.е. в локальной форме. Для этого мысленно выделим в окрестности данной точки изотропной проводящей среды элементарный цилиндр с поперечным сечением dS и образующими длиною dl, параллельными вектору , а значит и . В изотропной среде эти вектора коллинеарны. Ток, протекающий по цилиндру , т.е. , где - электропроводимость среды, 1/Ом м = См/м. См = 1/Ом называется Сименс.
Выражение - закон Ома в локальной или дифференциальной форме, т.к. определяет связь между локальными электрическими характеристиками в данной точке пространства.
Следствия из закона Ома:
1) Сравнение выражений и приводит к ошибочному выводу, будто скорость упорядоченного движения носителей в поле пропорциональна полю или силе, действующей на носители, . В действительности, кроме силы , на носители заряда действует сила сопротивления среды. Эта сила вызвана взаимодействием носителей заряда с частицами вещества и обусловливает электрическое сопротивление проводника.
2) При протекании постоянного тока в однородном изотропном проводнике избыточный заряд всюду внутри проводника равен нулю, т.е. проводник остается нейтральным. Это следует из уравнения непрерывности для постоянного тока: , то или .Тогда . Интеграл берется по любой замкнутой поверхности внутри проводника. Поскольку , то в соответствии с теоремой Гаусса избыточный заряд внутри любой поверхности S однородного проводника равен нулю: , он может быть только на его поверхности.
3.Связь между вектором намагниченности и н, а также между в и н.
Намагниченность зависит от магнитной индукции в данной точке вещества. Однако, исторически, принято связывать не с , а с вектором .
Для целого класса магнетиков экспериментально установлено, в частности, в опытах Столетова, что зависимость между и носит линейный характер:
,
где - безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью среды. В отличие от диэлектрической восприимчивостью, которая всегда положительна, бывает положительной и отрицательной, поэтому магнетики разделяются на парамагнетики ( 0) и диамагнетики ( 0). У парамагнетиков , у диамагнетиков . Для ферромагнетиков 1, у них зависимость нелинейна и имеет вид петли гистерезиса.
Для магнетиков с линейной зависимостью связь между и легко найти.
Так как, , а, намагниченность , то отсюда . Или ,
где - магнитная проницаемость среды. У парамагнетиков 1, у диамагнетиков 1 и отличаются от единицы в четвертом, пятом знаках, для ферромагнетиков 1.
Замечание о поле вектора . Поле вектора , в принципе, определяется всеми токами, как , так и . И лишь в некоторых случаях поле определяется только токами проводимости. Однако, это не повод думать, будто всегда зависит только от и неверно трактовать теорему о циркуляции : . Она выражает лишь определенное свойство поля этого вектора, само же поле, т.е., она не определяет.
Напряженность является аналогом электрического смещения . Вначале предполагалось, что в природе существуют магнитные заряды, подобно электрическим. Тогда и ввели “индукцию” для и “напряженность” для . Затем выяснилось, что магнитных масс в природе нет и величина в действительности есть аналог не электрического смещения , а напряженности электрического поля . Соответственно, является аналогом не , а электрического смещения . Однако, менять терминологию уже не стали.
К тому же, природа полей различна, электростатическое поле потенциально, магнитное – соленоидально ( не имеет источников).
Б-4
Потенциал.
Сторонние силы. Напряженность поля сторонних сил.
Условия на границе двух магнетиков.