Лаборатория знаний, 2011 c Глава 1 ЭЛЕКТРОСТАТИКА Закон Кулона, электрическое поле, напряженность и потенциал, связь между напряженностью и потенциалом, электрический диполь, энергия диполя в поле Точечными зарядами считаются заряды, геометрические размеры которых много меньше расстояния между ними. <...> Электрические заряды придают окружающему пространству особые свойства, основное из которых заключается в том, что на точечный заряд q, находящийся на расстоянии R от точечного заряда q, действует сила, направленная вдоль прямой, соединяющей эти заряды, прямо пропорциональная величине точечных зарядов и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними (закон Кулона). <...> Вычленим из формулы (1) часть, не зависящую от пробного заряда q, которая имеет физический смысл силы, действующей на точечный единичный положительный заряд, и назовем ее 4 Глава 1. <...> Опытным путем установлено, что сила, с которой заряд q действует на пробный заряд q, не зависит ни от количества, ни от пространственного расположения других зарядов, что приводит нас к принципу суперпозиции − также: − → N E = i=1 Ei = 1 4πε0 − → N i=1 → qi− R3 F = Fi; очевидно i=1 N Ri i → − . <...> Закон распределения зарядов дается в виде объемной (ρ), поверхностной (σ) или линейной (λ) плотности, в виде ρ = dq dV ; σ = dq dS ; λ = dq dl , где dq—элемент заряда, заключенный в объеме dV , на поверхности dS или на длине dl. <...> Тогда принцип суперпозиции будет выглядеть следующим образом: − → E = 1 4πε0 для объемного распределения, − → → E = 1 4πε0 E = 1 4πε0 V S l ρ rdV r3 σ для поверхностного распределения, − для линейного распределения. rdS r3 λ rdl r3 Глава 1. <...> Электростатика 5 Понятие электростатического потенциала тесно связано с работой при переносе заряда в кулоновском поле сил. <...> Как и ранее, вычленим из выражения для потенциальной энергии часть, не зависящую от пробного заряда q, и назовем ее потенциалом электрического поля в данной точке. <...> Физический смысл потенциала—потенциальная энергия <...>
Электромагнетизм._Методы_решения_задач.pdf
В. В. ПОКРОВСКИЙ
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
методы решения
задач
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
5-е издание, электронное
Лаборатория знаний
2 0 2 0
Москва
Стр.2
ББКУДК 004.514
32.973
П48
Покровский В. В.
П48 Электромагнетизм. Методы решения задач : учебное пособие
/ В. В. Покровский. — 5-е изд., электрон. —М. : Лаборатория
знаний, 2020. — 123 с. — Систем. требования: Adobe
Reader XI ; экран 10".— Загл. с титул. экрана. —Текст :
электронный.
ISBN 978-5-00101-841-4
Пособие посвящено методам решения задач по курсу общей
физики раздела «Электромагнетизм». Большинство рассматриваемых
задач взято из сборника задач И. Е. Иродова «Задачи по общей
физике». Каждый раздел предваряется кратким изложением
теоретических вопросов, приводятся основные формулы. Описывается
методика решения задач, которая может быть применена
в данном разделе.
Для студентов физических специальностей вузов.
ББКУДК 004.514
32.973
Деривативное издание на основе печатного аналога:
Электромагнетизм. Методы решения задач : учебное пособие /
В. В. Покровский.— 2-е изд. —М. : БИНОМ. Лаборатория знаний,
2011. — 120 с. : ил. —ISBN 978-5-9963-0641-1.
В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении
ограничений, установленных техническими средствами защиты
авторских прав, правообладатель вправе требовать от
нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации
ISBN 978-5-00101-841-4
○c Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Электростатика
Закон Кулона, электрическое поле, напряженность и потенциал,
связь между напряженностью и потенциалом,
электрический диполь, энергия диполя в поле.. .. .. .. ..
3
Глава 2. Теорема Гаусса
Метод зеркального изображения, метод наложения .. .. . 44
Метод зеркального изображения . .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 47
Глава 3. Диэлектрики в электрическом поле
Поляризация, диэлектрическая проницаемость вещества,
→−теорема Гаусса для векторов −→P,−→D, преломление линий
E и −→D на границе диэлектриков, электрическая энергия
системы зарядов.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. 72
Отличие вектора −→E от −→D .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 75
Условия на границе .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 76
Преломление линий −→E и −→D .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 76
Электроемкость, конденсаторы . .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 77
Соединение конденсаторов .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. 77
Электрическая энергия системы зарядов .. .. .. .. .. .. . 78
Рекомендации по решению задач . .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 79
Глава 4. Магнетизм
Сила Лоренца. Магнитное поле равномерно движущегося
заряда. Принцип суперпозиции. Закон Био—Савара—Лапласа,
теорема Гаусса для поля −→B, теорема о циркуляции
для вектора −→B, сила Ампера, магнитный момент контура.
Электромагнитная индукция, самоиндукция, индуктивность,
ЭДС самоиндукции .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 103
Теорема Гаусса для поля B.. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. 105
Сила Ампера.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. 106
Литература .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . 119
Стр.121