С.Г. Калашников - Электричество

С.Г. КАЛАШНИКОВ ЭПБКТРИЧЕСТВО ИЗДАНИЕ ШЕСТОЕ, СТЕРЕОТИПНОЕ Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов физических специальностей высших учебных заведений МОСКВА ФИЗМАТЛИТ 2003 УДК 537 ББК 22.33 К17 Калашников С. Г. Электричество. Учебн. пособие, — 6-е изд., стереот.

— Мл ФИЗМАТЛИТ> 2003. — 624 с. — 1ВВО! 5-9221-0312-1. Книга написана на основе курса лекций, читанных автором в течение многих лет на физическом факультете Московского государственного университета. В результате обобщения опытных фактов формулируются в ежа той, но ясной форме основные законы злектродинамикн и выясняется их физический смысл. Изложение построено на основе СИ. 5-е изд. — 1985 г. Для студентов физических и физико-математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также для всех вузов, где физика является основной дисциплиной; книга может быть также полезна для преподавателей физики в высшей школе.

Табл. 20 Ил. 448. Учебное издание КАЛАШНИКОВ Сергей Григорьевич ЭЛЕКТРИЧЕСТВО Редактор Д.А. Мир»лова Оригинал-макет: О.Б. Широхова Оформление переплета: А.Ю. Алехина ЛР 19071930 от 06.07.99. Подписано в печать 03.12.02. Формат 60х90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уел, печ. л. 39. Уч.-изд. л.

38,13. ТиРаж 3000 экз. Заказ 39 467. Изда«ел»свая фирма «Физико-математическая литература» МАИК «Паука/Интерпериодика» !ЗБХ 5-9221-03!2-! 117997 Москва, Профсоюзная, 90 Е-шы1; 71вша!Фшайхзв Отпечатано с готовых диапозитивов в ФГУП «Московская типография М 6» Министерства РФ по делам печати, телерадиовещания н средств массовых коммуникаций. 115088 Москва, 2К-88, Южнопортовая ул., 24 9 785922 103!2! !ЯВИ! 5-9221-0312-1 ® ФИЗМАТЛИТ, 1985, 2003 ОГЛАВЛЕНИЕ От редакции Из предисловия к первому изданию ЭЛЕК'ГРИИЕСКОЕ ПОЛЕ Г л а в а 1.

Электрические заряды 3 1. Введение (11). 5 2, Закон взаимодействия электрических зарядов (12), 3 3. Абсолютная электростатическая система единиц (15). 3 4. Международная система единиц (СИ) (16). 3 5. Гальванические элементы (18) . 3 6. Электризация как разделение зарядов (19). 3 7. Электроны (19). 21 Г л а в а 11. Электрическое поле 8. Понятие об электрическом поле (2Ц. 3 9. Напряженность электрического поля (22). 3 10.

Сложение электрических полей (24). 3 11. Объемная н поверхностная плотности заряда (24). 5 12. Линни папряжеыыости электрического поля (25). 3 13. Теорема Остроградского — Гаусса (29). 3 14. Уравнение Пуассона (36). 3 15. Диполь в электрическом поле (38). 40 Г л а в а И!, Разность потенциалов 3 16. Работа в электростатическом паче (40). 3 17.

Разность потенциалов (41). 3 18. Условия равновесия зарядов в проводниках (44). З 19. Разность потенциалов и напряженность поля (44). 3 20. Эквнпотенциальные поверхности (46). 3 21. Измерение напряжения между проводниками (47). 3 22. Нормальные элементы (49). 3 23. Электрический зонд (50). 3 24. Потенциал в простейших электрических полях (51).

3 25. Вычисление потенциала в позе заданных зарядов (53). 3 26. Общая задача эяектростатикн (55). 3 27. Проводники в электрическом поле (57). 5 28. Точная проверка закона Кулоыа (58). 5 29. Острия (60). 3 30. Электростатический генератор (61), Г л а в а 1У. Энергия электрического поля 3 31. Электрическая емкость (63). 3 32. Емкость простых конденсаторов (64). 3 ЗЗ.

Метод зеркальных изображений (68). 3 34. Энергия заряженыого коыдеысатора (69). 3 35. Соединение конденсаторов ОГЛАВЛЕНИЕ (70). 5 36. Сложные конденсаторы (72). 3 37. Энергия электричес- кого поля (74). 77 Г л а в а Ч. Диэлектрики 3 38. Поляризация диэлектриков (77). 3 39. Поляризованность (80). 3 40. Напряженность электрического поля внутри диэлектрика (83). 3 41. Электрическое смещение в диэлектрике (85).

3 42. Изотропные и анизотропные диэлектрики (88). 3 43. Преломление линий смещения и напряженности поля (89). 3 44. Законы электрического поля в диэлектриках (90). 3 45. Механические силы при наличии згизлектриков (93). 3 46. Электронная теория поляризации диэлектриков (94). 3 47. Диэлектрическая пронипаемость неполярных диэлектриков (96). 3 48. Диэлектрическая проницаемость ш» лярных диэлектриков (98). 3 49. Определение дипольных моментов молекул (99).

3 50, Сегнетоэлектрики (101). 3 51. Пьезоэлектрический эффект (104). 3 52. Обратный пьезоэлектрический эффект (110) . Г л а в а Ч1. Постоянный электрический ток 115 3 53. Характеристики электрического тока (115). 3 54. Уравнение непрерывности (117). 3 55. Действия электрического тока (!18). 3 56. Баллистический гальванометр (121). 3 57. Закон Ома (123). 3 58. Измерение сопротивлений (124). 3 59. Сопротивление проволок (126). 3 60. Зависимость сопротивления от температуры (127). 3 61. Закон Ома в дифференциальной форме (128).

3 62. Электролитическая ванна (132). 3 63. Заземление в линиях связи (133). Глава ЧП. Электродвижущая сила 136 3 64. Источники тока (136). 3 65. Работа и мо>цность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца (136). 3 66. Энергия, освобождаемая в гальваническом элементе (138). 3 67. Электродвижущая сила гальванического элемента (138). 3 68. Напряжение на зажимах источника тока (141). 3 69. Электродвижущая сила и работа источника тока (143). 3 70. Разветвленные цепи.

Правила Кирхгофа (146). 3 71. Мощность во внешней цепи и коэффициент полезного действия источника тока (152). 3 72. Закон сохранения энергии для электрического поля (154). 3 73. Квазистационарные токи (157). 3 74. Конденсатор в цепи с сопротивлением (159), МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 162 Глава УП1. Магнитное поле токов в вакууме 3 75. Магнитное взаимодействие токов (162).

3 76. Магнитная индукция (164). 3 77. Абсолютная электромагнитная система единиц (168). 3 78. Магнитная постоянная (170). 3 79. Напряженность магнитного поля (171). 3 80. Линии индукции магнитного поля (173). 3 81. Вихревой характер магнитного поля (174). 3 82. Магнитный момент тока (179). 3 83. Два параллельных проводника с ОРЛА ВЛ 811И В током (181). 3 84.

Механическая рабоэл в магнитном поле. Магнитный поток (182). 3 85. Контур г током в магнитном поле (186). э' 86. Магнитное поле движущегося заряда (188). 3 87. Опыты Роуланца н Эйхонвальда (189). 3 88. Сила Лоренца (191). 192 Г л а в а 1Х. Электромагнитная нндукцня 3 89. Электромагнитная индукция (192). 5 90. Закон Ленца (194). 3 91. Основной закон электромагнитной нцлукции (195). 3 92. Измерение магнитного напряжения (200). 3 93.

Самоиндукция (201). 3 94. Магнитная проницаемость вещества (205). 5 95. Исчезновение и установление тока (206). Г л а в а Х. Энергия магнитного поля 208 3 96. Собственная энергив тока (208). 3 97. Энергия л~агнитного поля (210). 3 98. Взаимная индукция (212). 5 99. Взаимная энергия двух токов (214). 3 100. Закон сохранения энергии при наличии магнитного поля (215). 5 101. Мехвничес кис силы в магнитном поле (218).

3 102. Давления и напряжения Фарадея-Максвелла (22Ц. Г л а в а Х1. Магнетики 222 5 103. Намагничивание сред (222). 3 104. Напряженность магнитного поля внутри магнетика (224). 3 105. Магнитная индукцяя в магнетике (225). 5 106. Законы магнитного поля в магнетиках (227). 3 107, Влияние формы тела на намагничивание (230). 3 108. Преломление линий индукции магнитного поля (232). 5 109. Магнитные свойства веществ. Диамагнетизм и парамвгнетизм (236). 5 110.

Ферромагнетизм (238). 5 111. Работа при намагничивании (242). 3 1!2, Магнитные материалы. Ферриты (245). 3 113. Магнитные заряды. Формальная теория магнетизма (247). 5 114. Влияние среды на мщнитное взаимодействие (253). 3 115. Природа молекулярных токов (255). 3 116. Магнитомехвяическое и механомагнитнос явления (257). 9 117. Магнитный и механический моменты электрона (259). 3 118. Объяснение пара- и диамагнетизма (261). 5 119. Объяснение ферромагпстизма (265). Гл аз а Х11. Техническое использование магнитного потока Генераторы н двигатели................

271 120. Магнитные цепи (271). 3 121. Электромагниты (274). 3 122. Рвзветвление магнитного потока (276). 3 123. Генераторы переменного тока (278). 3 124. Генераторы постоянного тока (280). 3 125. Электродвигатель постоянного тока (282). 3 126. Синхронные двигатели (283). 3 127. Двухфазный ток (284). 3 128. Трехфазный ток (286). 3 129.

Векторные диаграммы (290). 3 130. Вращающееся магнитное поле (293). Глава ХП1. Взаимные превращения электрических н магнитных полей. 'Теория Максвелла ......... 296 3 131. Вихревое электрическое иоле (297). 3 132. Вихревые токи (299). 3 133. Трансформатор (301). 5 134. Вытеснение переменного О101АВЛЕ11ИЕ тока (скин-эффект) (304). 3 135. Индукционный ускоритель (306). 3 136. Ток смещения (308). 3 137.

Уравнения Максвеэма (311). 3 138. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме (313). 3 139. Значение теории Максвелла (316). (( 140. Электромагнитное псле в движущихся телах (317). 3 141. Для электромагнитных явлений важно относительное движение (320). 9 142, Электромащ нитная индукция в движущихся проводниках (323). 3 143. Преобразование Лоренца (325). ЭЛЕКТРОННЫЕ И ИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ Глава Х1У. Природа электрического тока в металлах и полупроводниках 329 3 144. Измерение заряда электрона (329).

3 145. Природа носителей заряда в металлах (332). 3 146. Причина электрического сопротивлении (334). 3 147. Классическая электронная теория металлов (336). 3 148. Сверхпроводимость (340). 3 149 Пределы применимости классической электронной теории металлов (344). 3 150.