ОБЩАЯ ФИЗИКА МАГНИТИЗМ И ЭЛЕКТРИЧЕСТВО (С.П. Степина, Н.Б. Бутко - Лабораторный практикум по курсу Общая физика. Электричество и магнетизм (исправленное издание 2018)), страница 14

поля приращение потенциала элек- тростатического поля убыль потенциала электроста- тического поля нормировка потенциала (выбор начала отсчета) принцип суперпозиции для Ю(г) квазистатическая работа сил поля при перемещении по произвольно и изт. ) вт. 2 соотношение межд Е и потенциал точечного заряда дифференциальный оператор Гамильтона («набла») в полярной системе кос динат оператор Лапласа (лапласиан) уравнение Лапласа уравнение Пуассона и% =1 (кю) Е = — Ч,Е = — гаг1 (. (р г) й, з д 1д ег +ее дг гдд дг дг дг ~7 = — + — +— г дхг д г дяг Эне гик в злек оси1аиюике 1'х У=-2 д;гр; 2 2~~ еоЕ2 И~ =— 2 У = -(р,Е) ек остатаке Е„= —,Е,=О ео ееаз С=— У1 У2 С = 4кеео 1'1 — 1'2 2 1 С=— !ив У2 у а С= > С; 112 С У2 11У И' = — = — =— 131 энергия электростатического взаимодействия зарядов друг с том полная электростатическая- энергия заряженного тела объемная плотность энергии (энергия, локализованная в единичном объеме) энергия взаимодействия точеч- ного днполя с внешним полем П оводкики в зл поле вблизи поверхности про- водника электроемкость уединенного п оводннка емкость плоского конденсатора емкость сферического конден- сатора, образованного сфери- ческими проводящими поверх- ностями ади сову ну электрическая емкость цилин- дрического конденсатора элект ическая емкость ша а электрическая емкость парал- лельно соединенных конденса- то ов электрическая емкость после- довательно соединенных кон- денсато ов энергия конденсатора а 1=1 Элект остатнческое поле е днэлек илах Х,'етр, поляризованность Р = еокЕ Р =е,(е — ЦУ (Р,ССБ) = -о' (р,Р) = -р' Рз„— Р, = — о' 0„ — 0„= Постоян нмй пюк сила тока плотность тока 132 диэлектрическая восприимчи- вость вещества поляризованность (электриче- ский дипольный момент еди- ницы объема вещества связь между напряженностью Е и поля изованностью Р теорема Гаусса для вектора Р в инте альной о ме теорема Гаусса для вектора Р в ди е енциальной о ме граничные условия для вектора Р теорема Гаусса для вектора Е в диэле уках электрическое смещение интегральная и локальная теоемаГа оса для векто а 0 граничные условия для вектора О, где о — поверхностная плот- ность сто синих за ядов связь 0 и Е для изотропных сред заряд, проходящий через сече- ние и сводника уравнение непрерывности (закон сохранения заряда) уравнение непрерывности в ди е енциальной о ме (Р,Е) = —,6 + р') 0=с Е+Р,0=ее Е .ее(1 + 'нИ ~ е 1 + н 0=ее Е Д,н) =-— да дс Е22 1= 1 = Еа 1 о =— Р чзл = Р1 133 разность потенциалов лля провод- ника, в котором не действуют сю- рониие сипы, отождествляется с напеваем нап яжения закон Ома для однородного частка цепи закон Ома длянеоднородного участка цепи закон Ома для замкнутой цепи закон Джоуля — Ленца сопротивление провода из од- нородного материала одинако- вой толщины закон Ома в дифференциаль- ной о ме величина, обратная удельному сопротивлению р, называется удельной электрической про- водимостью закон Джоуля — Ленца в ди е енцивльной о ме первый закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма сил то- ков для каждого узла в раз- ветвленной цепи овна н лю.

второй закон Кирхгофа: Сумма напряжений вдоль любого замкнутого контура цепи равна алгебраической сулаие ЭДС, действующих в этом конт е. удельная тепловая мощность тока в неоднородной проводя- щейс еде 1 чз1 'Р2 + Е12 йо = 1утзйг = 12ыг = 1122 2 = — аг 0 = Р1' = Ф + Е*,1) Закон Био-Сава а 1 ро = — — — 4к 10 т Гн/м Е иВ До й,з закон Био-Савара — Лапласа для линейного элемента тока закон Бно-Савара — Лапласа для объемного элемента тока индукция магнитного поля движущегося заряда Но З~ (Рт г) Рт В(г) = — ° 4к гз -з магнитное поле В вдали от петли с постоянным током р.

=1.5,5=5 й рт — характеристика петли (контура) с током, называется магнитным. моментом связь между индукцией и на- пряженностью магнитного по- ля Рай ~1 В= —— магнитная индукция поля пря- мого тока магнитная инду кцня поля в центре кругового проводника с током Р=о ВВ сила Лоренца Ф = уЕ+ц ВВ Действие магнитного по ля на н оводник стоком закон Ампера для линейного элемента тока аР = 1Хв)л закон Ампера для объемного элемента тока М = ~р— ,В1 момент сил, действующих на рамку с током в магнитном поле 134 магнитная постоянная принцип суперпозиции формула Лоренца На сй~ — з 5~1 до Ч(уЯ з с~А = ИФ' на ного магнитного поля гогВ = 1Ч, В1 = [ч В1 = И07 Постоянное магнит В Н= — — М 135 работа по перемещению про- водника с током в магнитном поле работа по перемещению замкнутого ко стоком в магнитном поле Основные законзаста ио дивергенция В (локальная (дифференциальная) теорема Га оса для магнитного поля поток вектора В (интегральная теорема Гаусса для магнитного поля теорема о циркуляции вектора В (закон полного тока для магнитного поля в ва ме) ротор («вихрь л) векторного поля локальная форма теоремы о ци ляции магнитного поля теорема о циркуляции вектора М, где М вЂ” намагниченность (степень намагничивания опи- сывают объемной плотностью магнитного момента теорема о циркуляции вектора М в ди е енциальной о ме теорема о циркуляции вектора В в дифференциальной форме в веществе вектор Й (напряженность маг- нитного поля) ИА = 1(с1фз — Дф ) 1с / д,д д дя ду дг В В В ное поле в ве естве Квазистацион иое элект омагнитное иоле Ф = (В„Н5) НФ, сводника Максвелла У авненил ЕЛ = — — ЫЯ 136 теорема о циркуляции вектора Й (закон полного тока для маг- нитного поля в веществе локальная форма теоремы о циркуляции магнитного поля в веществе связь мезкду ицлукцией маг- нитного поля В и вектором Й магнитнвъй поток (потокосцеп- ление закон электромагнитной инкции Фа адея интегральная форма записи закона электромагнипюй инкции Фа адея дифференциальная форма за- писи закона Фарадея электрода ижущая сила самон н кции магнитный поток, пронизывающий контур, обусловленный магнитным полем тока 1г-го объемная плотность энергии полная система уравнений Максвелла в интегральной форме о(1+х) = — ',д =1+х, ио В= Й дВ [ЧЕ1 = гогЕ = —— Элен омагн итные волны 137 полная система уравнений 'Максвелла в дифференциальной форме волновые уравнения в одно- одной, неп оводящей с еде уравнение плоской волны, бе- гущей в произвольном направ- лении вектор Пойнтинга импульс электромагнитной волны Нг11 — 7 + дЕ ВдЕ = рдР дВ готЕ = —,.— дг д1чВ = О д0 готй =7+— дг йч0 = 1 ай 1 1 дгл 71Е = — — 71В = —— сг д1г' сг д1г Е = Ео СОЯ(озà — Ь" + ро) Е=~~,У= ~Е,Й1 Основные физические постоянные с=2,998 10 м/с ЛРА =6,022 10 моль р.„= 101 325 Па Постоянная Планка Масса электрона трс = 938,2796 МэВ 138 Скорость света в вакууме Гравитационная постоянная Электрическая постоянная Магнитная постоянная Постоянная Авогадро Универсальная газовая постоянная Постоянная Больцмана Атомная единица массы Объем моля идеального газа при нормальных условиях Нормальное атмосферное давление Элементарный заряд (заряд электрона) Удельный заряд электрона Масса протона Масса нейтрона Энергия покоя электрона Энергия покоя протона Энергия покоя нейтрона Энергия, соответствующая 1 а.

е, м. Приложение П б = 6,672 1О ' Н м /кг~ еа = 8,854" 10 тЯФ/м да — — 12,566 ° 10 Р Гн/и А = 8,314 Дж/моль К 1 = 1,380 10 и Дж/К 1 а. е.м. =1,660 10 'кг Т„= 273,15 К(0'С), /р„=1 атм=1,013 10 Па 1 "а = 2,241.10 м'/моль А=6,626176 10 "Дж.с е=1,602 1О Кл т, = 9,109534 1О ~ кг е/т,= 1,759 10' Кл/кг та=1,6726485 10 ~ кг т„=1,6749543.10 2 кг т,с~ = 0,5110034 МзВ т„с = 939,5731 МзВ 931,5016 МэВ Приложение 1П Удельное сопротивление некоторых изоляторов 1в Ом ммз/м) Удельное сопротивление некоторых металлов и сплавов 1в Ом см при 18'С) 104 р 1О' р 10+ р и спла- вы 0,076 0,430 0,016 манганин 0,080 медь 0,017 0,450 ьма лат нь 0,086 константан 0,500 золото 0 023 железо 0,090 0,029 0,958 т ть 1,200 О,! 07 0 053 вием т 0,107 0,049 0,056 на ий платина воль ам 0,113 0,060 калий 0,070 однй олово 0,120 0,060 цинк 0,210 0,070 никель Температурные коэффициенты сопротивлений некоторых металлов и сплавов (а 10з) 139 Чистые металлы и сплавы сеебо алюминий иднй Чистые металлы кобальт палладий тантал свинец Чистые металлы и сплавы никелин 0,420 ннх ом 1,100 Диэлектрические проницаемости раэлнчных ветцеств при 18'С 2 2-2,6 2,6 се о гле од ксилол ацетон 5,0 60 бакелит масло а о 3,9 2,3 2„0-2,5 36 3,0-3,7 12 0-50,0 81 вода г,г эбонит 7,8 воск 4,4 170 2,8 ттапе ча янта ь 2,0-8,0 1,00097 6,0-9,0 1,000606 4,67 азот слюда 2,2- 3,0 33 1,000590 воздух каучук 26 кварц~ ~ 4,7 1,000547 кислород стекло обыкн.

5,0-7,0 1,000264 ква ц3. водо од 3,7 гелий 1,000074 кварц плавл 3,6-4,3 се а. ке осин Электрохимические эквиваленты 140 бензол б ага дерево с хое касторовое масло м амо ни обензол па а ин парафиновое масло соль каменная спирт метиловый спирт этиловый оптнч.. до 10,0 стекло це лоид шеллак ши е углекислый газ ОПИСАНИЕ И ПРОГРАММА КУРСА «ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ ПО ОБЩЕЙ ФИЗИКЕ» Описание курса «Физический практикум по общей физике, Раздел "Электричество и магнетизм"» Дисциплина «Практикум "Электричество и магнетизм"» изучается на втором курсе обучения в бакалавриате по направлению 011200 — Физика и относится к базовой части модуля «Общий физический практикум». Его главной целью является создание фундаментальной базы знаний, на основе которой в дальнейшем можно развивать более углубленное и детализированное изучение электродинамики в рамках цикла курсов по теоретической физике и специализированных курсов.