На границе двух диэлектриков с различными диэлектрическими проницаемостями , и при наличии внешнего поля возникают поляризационные заряды разного знака с различными поверхностными плотностями зарядов и (рис.14.7).

Дополнительное поле, создаваемое этими зарядами, перпендикулярно поверхности, поэтому нормальные составляющие полей , и в обеих средах у границы раздела различны, а касательный составляющие одинаковы, т.е.

Векторы электростатического смещения в обеих средах соответственно равны

Аналогично рассмотренному выше случаю границы диэлектрик — вакуум нормальная составляющая вектора на границе двух диэлектриков а отсюда следует, что

Из этого выражения следует, что в случае и линии вектора при переходе через границу раздела преломляются, отклоняясь от перпендикуляра к границе раздела. Из (14.11) и (14.12) следует, что

При и

При переходе через границу раздела из диэлектрика с меньшим значением в диэлектрик с большим значением , нормальная составляющая вектора остается неизменной, а касательная увеличивается, так что линии вектора преломляются под таким же углом как и линии напряженности поля (рис. 14.8).

Таким образом, при переходе через границу раздела двух диэлектриков изменяется не только вектор напряженности электрического поля , но и вектор . Однако поток вектора через произвольную площадку на границе раздела, равный по определению , с обеих сторон поверхности на основании остается неизменным. Следовательно, число линий вектора электрического смещения, переходящих через границу, не меняется. Поэтому теорема Гаусса остается справедливой для вектора в самом общем случае при наличии в поле диэлектриков любой формы и размеров.

13. (13)Постоянный электрический ток. Плотность тока. Закон сохранения электрического заряда.

Эл. Ток –направленное движение электрических зарядов. Для существования тока в проводнике необходимо создать в нем электрическое поле.

Ток- это скалярная величина, равна :

Постоянным он называется, если во времени его сила и направление не изм.

Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника

З-н сохранения заряда: В телах, которые находятся в покое и электрически нейтральны, заряды противоположных знаков равны по величине и взаимно компенсируют друг друга

14. (14) Закон Ома и Джоуля-Ленца в диф. форме

15. (15) Закон Ома и Джоуля-Ленца в интегральной форме

16. (16)Сторонние силы. Источник ЭДС.

Сторо́нние си́лы— силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока и вызывающие перемещение зарядов внутри источника постоянного тока. Сторонние силы совершают работу по поддержанию разности потенциалов на концах цепи.

ЭДС: (дж/(кл)=В)

17. (17+18)Расчет эл.цепей постоянного тока. З-ны Кирхгофа.

1ЗК: сумма сил токов в узле равна нулю

2ЗК: сумма падения напряжения на всех контурах = сумме ЭДС в этом контуре.

1)Определить число ветвей.

2)сост (У-1) ур-ий по 1ЗК

3)сост ур-я по 2ЗК для контуров.

4)с-ма ур-й :В=(У-1)+К

5)решить с-му.

6)проверка баланса мощностей:

18. (19) Магнитное поле. Сила Лоренца.

Магнитное поле – силовое поле, действующее на заряд. Оно возникает из-за движения электронов. Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции

— сила ампера(сила действия поля на проводник с током, где -угол между индукцией и проводником.)

19. (20)Магнитное поле в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа.

Поле, создаваемое движ. со скорость v зарядом q опр. ф-лой:

Магнитная индукция поля, создаваемая элементом проводника , по которому течёт ток , в некоторой точке А, положение которой относительно элемента определяется радиус-вектором ,

20. (21)Действие магнитного поля на ток. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных проводников с токами. Определение Ампера.

Если поместить проводник м/у полюсами магнита, то проводник будет испытывать силу, давящую на него вниз, вследствие того, что ток образует собственное магнитное поле.

Правило левой руки состоит в следую­щем: если поместить левую руку между полюсами маг­нита так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а четыре пальца ру­ки совпадали с направлением тока в проводнике, то боль­шой палец покажет направ­ление движения проводника.

Сила Ампера – эта та сила, с которой действует магнитное поле на помещенный в него проводник.

; -угол между индукцией и проводником

Ампер — это сила тока, который проходя по двум прямолинейным параллельным проводникам, расположенным на расстоянии 1 (метр) друг от друга, вызывает на каждом участке длиной силу взаимодействия 2·10⁻⁷ Н

21. (22) Действие магнитного поля на контур с током

На обе стороны рамки действует сила Ампера. Получается «пара сил»

22. (23)Теорема о циркуляции магнитного поля постоянных токов. Ее применение для расчета симметричных магнитных полей.

23. (24)Основные уравнение магнитостатики.

24. (25)Магнитное поле в веществе. Вектор намагниченности. Теорема о циркуляции вектора намагниченности. Напряженность магнитного поля. Диа/парамагнетики во внешнем магнитом поле.

Индукция магнитного поля, создаваемого электрическими токами в веществе, отличается от индукции магнитного поля, создаваемого теми же токами в вакууме

магнитные свойства веществ в основном определяются электронами, входящими в состав атомов, т.к магн.св-ва нейтронов/протонов в 1000 раз слабее.

Слабо-магнитные вещества делятся на две большие группы – парамагнетики и диамагнетики. Они отличаются тем, что при внесении во внешнее магнитное поле парамагнитные намагничиваются так, что их собственное магнитное поле оказывается направленным по внешнему полю, а диамагнитные образцы намагничиваются против внешнего поля

-вектор намагниченности.

Для хар-ки магнитного поля используют понятие напряженности МП. и хар-ют одно поле. Связаны м/у собой: = *

25. (27)Ферромагнетизм. Основная кривая намагниченности. Магнитный гистерезис

Ферромагнетизм — магнитоупорядоченное состояние вещества, в котором большинство атомных магнитных моментов параллельны друг другу, так что вещество обладает самопроизвольной намагниченностью Вещества, в которых возникает ферромагнитное упорядочение магнитных моментов, называются ферромагнетиками

26. (28)Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца

Электромагнитная индукция заключается в возникновении тока в замкнутом контуре при изменении во времени магнитного потока.

27. (29)Природа электромагнитной индукции. Локальная формулировка закона эм. индукции.

Возьмем произвольный замкнутный контур.

ЭДС:

Видим, что это значит, что E –вихревое поле.

Если в кач-ве контура выбрать проводник

i- индукционный ток, R – сопр. цепи.

При увеличении скорости потока, ток уменьш. и наоборот.

-локальная формулировка з-на эм. индукции.

Изменение во времени магнитного поля, порождает вихревое эл.поле.

28. (30)Самоиндукция. Индуктивность контура с током. Энергия контура с током.

При изменении силы тока в цепи произойдет изменение магнитного поля, в результате чего в этой же цепи возникнет дополнительный индукционный ток. Такое явление называется самоиндукцией, а ток, возникающий при этом, называется током самоиндукции.

Индукция поля в катушке: , где -кол-во витков на ед.длины.

29. (31) Взаимная индуктивность. Соединения катушек индуктивностей.

Взаимная индукция- наличие магнитной связи м/у контурами приводит к тому, что изменение тока в одном контуре возникает эдс в другом.

30. (32)Токи смещения. Теорема о циркуляции переменного магнитного поля.

31. (33)Система ур-й Максвелла

32. Волновое уравнение. Плоские электромагнитные волны.

Волновое уравнение − линейное дифференциальное уравнение в частных производных, описывающее малые колебания струны, колебательные процессы в сплошных средах и в электродинамике.
В общем случае волна, распространяющаяся в пространстве, описывается уравнением

где u = u(x,y,z,t) − возмущение в точке x,y,z в момент времени t, v − скорость распространения волны. Уравнение (1) инвариантно относительно замены v → -v.
Монохроматическая волна − распространение колебаний с определённой

Плоская волна – это волна, имеющая плоский фронт волны. Плоской волне можно дать следующее определение. Волна называется плоской однородной, если векторное поле и в любой точке плоскости перпендикулярны направлению распространения и не изменяются по фазе и амплитуде.

Уравнение плоской волны

. (3.9)

33. Теорема Пойнтинга. Поток энергии электромагнитного поля.

ПОЙНТИНГА ТЕОРЕМА — теорема, описывающая закон сохранения энергии эл—магн. поля. Теорема была доказана в 1884 Дж. Пойнтингом (J. Н. Poynting). Если продифференцировать по времени плотность энергии электромагнитного поля в стационарной среде без дисперсии, с учётом Максвелла уравнений получим:

где — Пойнтинга вектор, j — плотность тока, Е, Ни D, В — напряжённости и индукции электрич. и магн. полей. В интегральной форме П. т. принимает вид

где W — полная энергия эл—магн. поля, заключённого в объёме V; F — поверхность, ограничивающая объём V; dF и dV — элементы поверхности и объёма.

Вектор Умова – Пойнтинга (так же Вектор Пойнтинга) – вектор плотности потока электромагнитной энергии, определяющий количество электромагнитной энергии, переносимой через единицу площади в единицу времени. Вектор Пойнтинга S можно определить через векторное произведение двух векторов:

⃗S=c4π[⃗E×⃗H]{\displaystyle \vec{S} = \frac{c}{4\pi}[\vec{E} \times \vec{H} ]} (в системе СГС),

⃗S=[⃗E×⃗H]{\displaystyle \vec{S} =[\vec{E} \times \vec{H} ]} (в Международной системе единиц (СИ)),

где ⃗E{\displaystyle \vec{E}} и ⃗H{\displaystyle \vec{H}} — векторы напряжённости электрического и магнитного полей соответственно

34. (36) Электрические цепи переменного тока. Элементы R, L, C цепей переменного тока. Правила Кирхгофа для цепей переменного тока.

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Работа, совершённая силами электростатического поля при переносе заряда

Задача. Работа, совершённая силами электростатического поля при переносе заряда 

Дано:

Найти:

Решение

Думаем: поле неоднородно значит мы можем воспользоваться соотношением (1).

где 

Решаем: «перенос из бесконечности в некоторую точку» говорит о том, что потенциал в начальной точке (на бесконечности) равен нулю (

Из (2):

Считаем:

Ответ: 

Ещё задачи на тему «Работа электрического поля»

Поделиться ссылкой:

• Twitter
• Facebook
• Telegram
• WhatsApp

Понравилось это:

Нравится Загрузка…