ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Минск

Гречихин, Л.И. Физика. Электричество и магнетизм. Современная электродинамика / Л.И. Гречихин - Минск

Книга представляет собой справочное пособие для изучающих «Электродинамику» и написано в соответствии с программой курса общей физики инженерно-технических вузов с учетом последних достижений в этой области физики. Вначале дается теоретическое обоснование законов, эффектов, явлений, затем следует описание экспериментального подтверждения. Излагаемый материал закрепляется путем ответа на вопросы в конце каждой главы, а также примерами решения задач и задачами для самостоятельного решения.

Будет полезна для лиц, самостоятельно изучающих раздел физики «Электричество и магнетизм» и использующих этот раздел физики в своей практической деятельности, а также для преподавателей курса общей физики высших учебных заведений, аспирантов, магистрантов и студентов физических и энергетических специальностей.

Табл. – 12. Ил. – 173. Библиогр. – 15. Стр. – 302

Grechikhin L.I. Physics. Electricity and magnetism. Elektrodynamic in the present state.

This work is a reference book for those who study “Electricity and magnetism”. It’s written in accordance with the program of the course in general physics of technical institutes taking into account recent achievements in this sphere of physics. At first, theoretical grounding of laws, effects and notions is given, then follows the description of experimental proves. The given material is made more comprehensible through giving answers to questions at the end of each chapter and through examples of solving problems and problems for independent solving.

The book will be useful for those who study “Electricity and magnetism” independently and use this field of physics in their practice, and also for teachers of the course in general physics in higher educational establishments and students of energetical and physical specialities.

Tabl. 12; Il – 173; Bibl. – 15; Pap. - 302

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 8

1. СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕПОДВИЖНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ.. 14

1.1. Возникновение электрических зарядов и методы их разделения. 14

1.2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. 18

1.3. Диэлектрическая проницаемость среды.. 20

1.4. Сила взаимодействия неточечных электрических зарядов. 23

1.5. Напряженность и силовые линии электрического поля. 25

1.6. Теорема Остроградского-Гаусса. 28

1.7. Квантование электрического заряда. 30

1.8. Физический смысл электрического заряда. 31

2. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ.. 38

2.1. Потенциал. 38

2.2. Электроемкость. 39

2.3. Электрическая энергия системы электрических зарядов. 40

2.4. Энергия заряженного тела. 41

2.5. Энергия поля конденсатора. Плотность энергии электрического поля. 41

2.6. Атмосферное электричество. 42

3. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.. 48

3.1. Поляризация диэлектриков. 48

3.2. Вектор поляризации. 49

3.3. Связь между вектором поляризации и плотностью связанных зарядов. 50

3.4. Связь диэлектрической проницаемости с электрической восприимчивостью 52

3.5. Ориентационная поляризация диэлектриков. 52

3.6. Поляризация физического вакуума

3.7. Явление на границе двух диэлектриков. 53

3.8. Сегнето- и пьезоэлектрики. Электреты.. 54

4. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.. 62

4.1. Электрическое поле внутри проводника. 62

4.2. Распределение зарядов на проводнике. 63

4.3. Деформация электрического поля проводником. Электростатическая защита 65

4.4. Силы, действующие на поверхности заряженного проводника. 65

4.5. Электрическая поляризация проводников. 66

4.6. Поведение физического вакуума внутри проводника…………………… 68

5. ФИЗИКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ЗАРЯДОВ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.. 73

5.1. Природа возникновения реальных электрических зарядов. 74

5.2. Магнитные свойства физического вакуума – эфира. 76

5.3. Уравнение Лоренца и взаимосвязь электрического и магнитного полей. 77

5.4. Закон Био-Савара-Лапласа. 78

5.5. Магнитное поле прямолинейного тока. 80

5.6. Магнитное поле кругового тока. 81

5.7. Магнитное поле соленоида. 81

5.8. Закон Ампера. 82

5.9. Земной магнетизм. 84

6. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК.. 89

6.1. Действие магнитного поля на проводник с током. 89

6.2. Взаимодействие параллельных токов. 89

6.3. Рамка с током в магнитном поле. 90

6.4. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. 92

6.5. Электрон в магнитном поле. 92

6.6. МГД-генератор. Магнитные линзы.. 95

7. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ.. 101

7.1. Закон электромагнитной индукции. 101

7.2. Явление самоиндукции. 103

7.3. Явление взаимоиндукции. 106

7.4. Индуктивность соленоида. 107

7.5. Вихревые токи. Поверхностный эффект. 107

7.6. Энергия магнитного поля и ее плотность. 108

7.7. Магнитное давление. МГД-насосы, плазменные ускорители. 109

8. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА.. 116

8.1. Намагниченность вещества. 116

8.2. Связь между магнитной проницаемостью и магнитной восприимчивостью 117

8.3. Магнитные свойства изолированного aтoмa. 119

8.4. Атом во внешнем магнитном поле. 120

8.5. Диамагнетизм и парамагнетизм на атомно-молекулярном уровне. 121

8.6. Магнитная энергия атомов. 123

8.7. Ферромагнетики. 124

8.8. Антиферромагнетизм, ферриты и магнитодиэлектрики. 135

8.9. Резонансные явления. 136

8.10. Магнитное напряжение. Закон полного тока. 140

8.11. Вихревой характер магнитного поля. 141

8.12. Ток смещения. 141

8.13. Вихревое электрическое поле. 143

8.14. Уравнения Максвелла и их физический смысл. 144

9. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА.. 155

9.1. Электромагнитные волны, скорость распространения электромагнитных волн 155

9.2. Энергия электромагнитных волн. Плотность потока энергии. 157

9.3. Закон Ома. 158

9.4. Закон Джоуля-Ленца. 165

9.5. Электродвижущая сила. 166

9.6. Правила Кирхгофа. 167

10. КОЛЕБАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.. 173

10.1. Распространение электромагнитных волн в цепях с пассивным и активным сопротивлением. 173

10.2. Колебания электромагнитного поля в LC-контуре. 175

10.3. Колебания электромагнитного поля в RLC-контуре. 177

10.4. Вынужденные электрические колебания. 178

10.5. Явление резонанса. 181

10.5.1. Резонанс напряжений в электрических цепях. 184

10.5.2. Резонанс тока в электрических цепях. 184

10.5.3. Связанные колебательные LC -контуры.. 185

10.5.4. Резонансный трансформатор Николы Тесла. 188

10.5.5. Резонансная передача энергии электромагнитного поля по одному проводу. 190

10.5.6. Резонансный мотор-генератор. 190

10.6. Переменный ток, эффективные напряжение и ток. 193

11. ГЕНЕРАЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН И ИХ РАСПРОСТРАНЕНИЕ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ.. 199

11.1. Генерация электромагнитных волн. 199

11.1.1. Излучение электромагнитных волн элементарным электрическим диполем. 199

11.1.2. Излучение магнитного диполя. 202

11.1.3. Излучение электромагнитных волн вибратором. 202

11.1.4. Шкала электромагнитных волн. 204

11.2. Распространение электромагнитных волн в неоднородных средах. 205

11.3. Двухпроводная электрическая цепь. 206

11.4. Распространение электромагнитных волн в полых волноводах. 209

11.5. Продольные электромагнитные волны.. 211

12. ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД.. 218

12.1. Работа выхода электронов, ионов и атомов с поверхности конденсированной среды.. 218

12.1.1. Работа выхода электронов с поверхности конденсированной среды.. 218

12.1.2. Работа выхода ионов и атомов с поверхности конденсированных сред 225

12.2. Явление контактной разности потенциалов. 226

12.3. Явление термоэлектронной эмиссии. 228

12.3.1. Эмиссия электронов с термоэлектронных катодов. 233

12.4. Автоэлектронная эмиссия. 235

12.5. Вторичная электронная эмиссия. 237

12.6. Фотоэлектрические явления. 238

12.6.1. Внутренний фотоэффект. 238

12.6.2. Внешний фотоэффект. 242

12.7. Явление отрицательной ионной эмиссии в процессе абляции твердого тела 245

12.8. Термоэлектродвижущая сила. 250

12.9. Термоэмиссионный преобразователь. 252

13. ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ И ТЕРМОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ.. 260

13.1. Эффект Холла. 260

13.2. Изменение сопротивления в магнитном поле. 263

13.3. Термомагнитные явления. 265

13.3.1. Эффект Нернста. 265

13.3.2. Эффект Эттингсгаузена. 267

13.3.3. Эффект Риги-Ледюка. 268

13.3.4. Эффект Нернста-Эттингсгаузена. 269

14. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ.. 274

14.1. Условия прохождения электрического тока в газах. 274

14.2. Ионизация как метод получения плазмы.. 277

14.3. Рекомбинация. 280

14.4. Несамостоятельная электропроводимость газов. 281

14.5. Самостоятельная электропроводимость газов. 283

14.6. Тлеющий разряд. 286

14.7. Коронный разряд. 287

14.8. Дуговой разряд. 289

14.9. Искровой разряд. 289

14.10. Высокочастотный разряд. 290

14. 11. Разряд между струйным электролитическим анодом и металлическим катодом ……………………………………………………………………………293

14.12. Условия возникновения неравновесного состояния. 292

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 299

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ... 300

ЛИТЕРАТУРА.. 301

Поиск по сайту: