Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 519728)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Основы физики. В 2 т. Т. 1 (484,00 руб.)

0   0
Первый авторКалашников Н. П.
АвторыСмондырев М. А.
ИздательствоМ.: Лаборатория знаний
Страниц545
ID614034
АннотацияУчебник соответствует программе дисциплины «Физика» для технических вузов общего профиля. Два его тома входят в состав учебного комплекта, включающего также учебное пособие «Основы физики. Упражнения и задачи» тех же авторов. Во многих отношениях данный учебник не имеет аналогов. Ряд оригинальных методических приемов и способов изложения материала, включение новых, зачастую неожиданных тем и ярких примеров, отсутствующих в традиционных курсах физики, позволяют учащимся приобрести навыки уверенного самостоятельного мышления, глубоко уяснить физические основы самых различных реальных природных явлений, давать их практические, качественные оценки, оперируя размерностями и порядками величин.
Кому рекомендованоДля студентов инженерно-технических и естественнонаучных специальностей.
ISBN978-5-00101-528-4 (Т. 1)
УДК53(075.8)
ББК22.3я73
Калашников, Н.П. Основы физики. В 2 т. Т. 1 [Электронный ресурс] : [учебник] / М.А. Смондырев, Н.П. Калашников .— эл. изд. — М. : Лаборатория знаний, 2017 .— 545 с. : ил. — (Учебник для высшей школы) .— Деривативное эл. изд. на основе печ. аналога (М.: Лаборатория знаний, 2017); Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 545 с.); Систем. требования: Adobe Reader XI; экран 10" .— ISBN 978-5-00101-528-4 (Т. 1) .— ISBN 978-5-00101-527-7 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/614034

Предпросмотр (выдержки из произведения)

«Похождения бравого солдатаШвейка» Глава 1 Измерения физических величин Предметом естествознания в широком смысле является познание окружающего нас мира. <...> Мы можем лишь констатировать факты: а) если к телу приложена сила, то его движение будет подчиняться уравнению второго закона Ньютона; б) два заряда создают вокруг себя электрическое поле, которое описывается уравнениями Максвелла. <...> Так, среднее расстояние от Земли до Солнца равно 146,6 млн км, но с тем же успехом можно утверждать, что оно равно восьми с хвостиком световым минутам. • имеет достаточно общий характер (т. е. не создана для объяснения всего лишь одного или нескольких фактов); 10 наименования Syst` семь единиц: Глава 1 Измерения физических величин В Международной системе единиц (СИ — начальные буквы французского eme International) в качестве основных выбраны следующие • единица длины — м (метр) [L] • единица времени — с (секунда) [T] • единица массы — кг (килограмм) [M] • единица электрического тока — А (ампер) [I] • единица температуры — К (кельвин) [К] • единица силы света — кд (кандела) [J] • единица количества вещества — моль (моль) [ν] В квадратных скобках указано общепринятое обозначение для размерностей: длину можно измерять в метрах, ярдах, мартышках или попугаях, но обозначение L (от англ. length) всегда подскажет нам, что мы имеем дело с длиной. <...> Цезиевый стандарт 12 Глава 1 Измерения физических величин дения, — это время существования видимой части Вселенной. <...> Написав некое соотношение, мы всегда можем проверить его правильность анализом размерности. <...> Попробуем перехитрить уравнения, включив в анализ размерности и плотность среды, и ее вязкость: Fr = (C/2) vpSqρrηs. <...> Данный пример демонстрирует, как обращаться с безразмерными комбинациями, если таковые возникают при анализе размерности. <...> Векторное произведение двух векторов — смена порядка сомножителей меняет знак векторного произведения:  c ′ = − c векторов:  d2 = a2 − 2 Приведем пример использования <...>
Основы_физики__в_2_т._—Эл._изд..pdf
Стр.3
Стр.536
Стр.537
Стр.538
Стр.539
Стр.540
Стр.541
Стр.542
Стр.543
Основы_физики__в_2_т._—Эл._изд..pdf
УДК 53(075.8) ББК 22.3я73 К17 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. Калашников Н. П. К17 Основы физики [Электронный ресурс] : в 2 т. Т. 1 / Н. П. Калашников, М. А. Смондырев.—Эл. изд.—Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 545 с.).—М. : Лаборатория знаний, 2017.— (Учебник для высшей школы).—Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". ISBN 978-5-00101-528-4 (Т. 1) ISBN 978-5-00101-527-7 Учебник соответствует программе дисциплины «Физика» для технических вузов общего профиля. Два его тома входят в состав учебного комплекта, включающего также учебное пособие «Основы физики. Упражнения и задачи» тех же авторов. Во многих отношениях данный учебник не имеет аналогов. Ряд оригинальных методических приемов и способов изложения материала, включение новых, зачастую неожиданных тем и ярких примеров, отсутствующих в традиционных курсах физики, позволяют учащимся приобрести навыки уверенного самостоятельного мышления, глубоко уяснить физические основы самых различных реальных природных явлений, давать их практические, качественные оценки, оперируя размерностями и порядками величин. Для студентов инженерно-технических и естественнонаучных специальностей. УДК 53(075.8) ББК 22.3я73 Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Основы физики : в 2 т. Т. 1 / Н. П. Калашников, М. А. Смондырев.—М. : Лаборатория знаний, 2017.—542 с. : ил.—(Учебник для высшей школы).—ISBN 978-5-00101-004-3 (Т. 1); ISBN 978-5-00101-003-6. 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 978-5-00101-528-4 (Т. 1) ISBN 978-5-00101-527-7 ○ Лаборатория знаний, 2017 c
Стр.3
Оглавление От издательства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Часть I Физические основы механики Глава 1 Измерения физических величин 1.1 О разнице вопросов «как?» и «почему?» . . . . . . . . . . . . . 1.2 Единицы измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 7 7 9 1.3 Анализ размерностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.4 Система отсчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5 Алгебра векторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Глава 2 Кинематика материальной точки 23 2.1 Абстракция в механике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.2 Перемещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3 Скорость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4 Вычисление пройденного пути и перемещения . . . . . . . . . . 28 2.5 Ускорение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.6 Ускорение при криволинейном движении . . . . . . . . . . . . . 31 2.7 Движение тела, брошенного под углом к горизонту . . . . . . . 34 2.8 Вращение абсолютно твердого тела . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Угловая скорость, угловое ускорение . . . . . . . . . . . . . . . 41 Связь угловых и линейных скоростей и ускорений . . . . . . . 43 Связь между векторами  v и  ω . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Глава 3 Динамика материальной точки Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 47 3.1 Принцип инерции Галилея и первый закон Ньютона . . . . . . 47 3.2 Второй и третий законы Ньютона . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.3 Механические силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Сила тяжести и вес . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Сила упругости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Сила трения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Сила сопротивления среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Стр.536
536 Оглавление 3.4 Движение тела, брошенного под углом к горизонту в среде с сопротивлением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.5 Закон сохранения импульса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 3.6 Центр масс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.7 Инерциальные системы отсчета и принцип относительности Галилея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.8 Уравнение Мещерского . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Глава 4 Работа и энергия 75 4.1 Работа силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 4.2 Кинетическая энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.3 Мощность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.4 Потенциальная энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Векторный анализ: скалярное поле . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Потенциальное поле сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Консервативные силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Постоянное однородное поле сил тяжести . . . . . . . . . . . . . 88 Поле центральных сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.5 Закон сохранения энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.6 Условия равновесия механической системы . . . . . . . . . . . . 93 4.7 Примеры применения законов сохранения . . . . . . . . . . . . 95 Абсолютно неупругое столкновение двух шаров . . . . . . . . . 96 Абсолютно упругое столкновение двух шаров . . . . . . . . . . 97 Абсолютно упругое отражение шара от движущейся стенки . . 98 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Глава 5 Динамика твердого тела 103 5.1 Закон сохранения момента импульса . . . . . . . . . . . . . . . . 103 5.2 Динамика вращения вокруг неподвижной оси . . . . . . . . . . 106 Уравнение движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Момент инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 ТеоремаШтейнера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 5.3 Работа внешних сил при вращении твердого тела . . . . . . . . 114 5.4 Плоское движение твердого тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 5.5 О принципе работы колеса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Передвижение груза с помощью катка . . . . . . . . . . . . . . 122 Качественное рассмотрение работы колеса . . . . . . . . . . . . 124 Количественная теория колеса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 5.6 Гироскопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Факты о гироскопах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Элементарная теория гироскопа . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 Гироскопический эффект и гироскопические силы . . . . . . . 131 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Стр.537
Оглавление Глава 6 Закон всемирного тяготения 537 137 6.1 Законы Кеплера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 6.2 Гравитационные силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 6.3 Характерные астрономические масштабы . . . . . . . . . . . . . 139 6.4 Принцип эквивалентности масс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 6.5 Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия . . . 143 6.6 Космические скорости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 «Темные звезды» Джона Мичелла . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 6.7 Гравитационный маневр . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Глава 7 Неинерциальные системы отсчета 151 7.1 Силы инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 7.2 Силы инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 7.3 Центробежная сила инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 7.4 Сила Кориолиса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Глава 8 Элементы механики жидкостей и газов 159 8.1 Закон Паскаля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 8.2 Закон Архимеда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 8.3 Уравнение непрерывности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 8.4 Уравнение Бернулли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 8.5 Движение тел в среде с сопротивлением . . . . . . . . . . . . . 170 Уравнения движения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 Число Рейнольдса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Коэффициент сопротивления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Глава 9 Элементы специальной теории относительности 177 9.1 Анализ преобразований Галилея . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 9.2 Опыт Майкельсона—Морли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 9.3 Преобразования Лоренца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 9.4 Постулаты Эйнштейна. Некоторые эффекты специальной теории относительности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Инвариантность интервала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Замедление времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Сокращение длины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 Одновременность и последовательность событий . . . . . . . . 186 9.5 Пространство-время Минковского . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 9.6 Сложение скоростей по Лоренцу . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 9.7 Опыт Физо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 9.8 Явление аберрации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 9.9 Форма объектов, движущихся с релятивистскими скоростями . 197 9.10 Релятивистское выражение для импульса . . . . . . . . . . . . . 199
Стр.538
538 Оглавление 9.11 Релятивистское выражение для кинетической энергии . . . . . 202 9.12 Полная энергия тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 9.13 Частицы с нулевой массой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 9.14 Релятивистская формула Циолковского . . . . . . . . . . . . . . 206 9.15 Ускорители на встречных пучках . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Часть II Основы термодинамики и статистической физики 213 Глава 10 Идеальный газ 215 10.1 Состояние системы и эмпирическая температура . . . . . . . . 215 Общие положения молекулярно-кинетической теории . . . . . . 215 Состояние системы и нулевое начало термодинамики . . . . . . 216 Температура . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 10.2 Уравнение Клапейрона—Менделеева . . . . . . . . . . . . . . . . 220 10.3 Кинетическая теория идеальных газов . . . . . . . . . . . . . . 224 10.4 Закон равнораспределения энергии . . . . . . . . . . . . . . . . 227 10.5 Смеси газов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 Глава 11 Энергия и работа в термодинамике 233 11.1 Первое начало термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 11.2 Работа идеального газа в различных процессах . . . . . . . . . 235 11.3 Теплоемкость системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237 11.4 Адиабатный процесс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 11.5 Уравнение Ван-дер-Ваальса для реальных газов . . . . . . . . . 243 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Глава 12 Второе начало термодинамики и энтропия 255 12.1 Циклы и КПД тепловых машин . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 12.2 Цикл Карно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 12.3 Двигатель внутреннего сгорания . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 12.4 Внутреннеобратимая тепловая машина . . . . . . . . . . . . . . 263 12.5 Второе начало термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 12.6 Абсолютная термодинамическая температура . . . . . . . . . . 268 12.7 Энтропия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Изменение энтропии в процессах с идеальным газом . . . . . . 271 Энтропия и цикл Карно . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 Возрастание энтропии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 12.8 Статистический смысл энтропии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278 Вывод формулы Больцмана Планком . . . . . . . . . . . . . . . 281 12.9 Термодинамические потенциалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 Энтальпия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 Свободная энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 Свободная энергия Гиббса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 Эффект Джоуля—Томсона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
Стр.539
Оглавление 539 Уравнение Клапейрона—Клаузиуса . . . . . . . . . . . . . . . . 289 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 Глава 13 Распределение молекул по скоростям и координатам 291 13.1 О закономерностях в мире хаоса . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Функция распределения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 Элементы теории вероятностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Распределение Пуассона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 13.2 Распределение молекул по скоростям . . . . . . . . . . . . . . . 300 Функция распределения молекул по скоростям . . . . . . . . . 301 Распределение Максвелла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 13.3 Характерные скорости молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Наиболее вероятная скорость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Распределение молекул по величинам безразмерной скорости . 306 Средняя арифметическая скорость . . . . . . . . . . . . . . . . 307 Среднеквадратичная скорость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 Эксперимент по проверке распределения Максвелла . . . . . . 309 13.4 Распределение молекул по координатам . . . . . . . . . . . . . . 310 Барометрическая формула . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Политропная модель атмосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 Распределение Больцмана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 13.5 Распределение Максвелла—Больцмана . . . . . . . . . . . . . . 316 Распределение по энергиям для многоатомных молекул . . . . 316 Скорость химических реакций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 13.6 Адиабатный процесс в молекулярно-кинетической теории . . . 318 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Глава 14 Явления переноса 321 14.1 Столкновения молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 Свидание в лесу, ежик в тумане и атомная бомба . . . . . . . . 326 14.2 Законы процессов переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 14.3 Кинетическая теория переноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Диффузия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 Вязкость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 14.4 Броуновское движение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Задача о блуждающем матросе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338 Броуновское движение и диффузия . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Численные оценки для броуновского движения . . . . . . . . . 343 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Часть III Основы классической теории электромагнетизма 345 Глава 15 Электрическое поле в вакууме 347 15.1 Электрические свойства тел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 15.2 Закон Кулона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
Стр.540
540 Оглавление 15.3 Электрическое поле. Напряженность . . . . . . . . . . . . . . . 351 15.4 Принцип суперпозиции полей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 15.5 Силовые линии электрического поля . . . . . . . . . . . . . . . 354 15.6 Заряд в электрическом поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 15.7 Поток вектора напряженности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 15.8 Теорема Остроградского—Гаусса . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 15.9 Плотность заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359 15.10 Применение теоремы Остроградского—Гаусса . . . . . . . . . . 360 Поле равномерно заряженной сферы . . . . . . . . . . . . . . . 360 Поле бесконечно длинного заряженного цилиндра . . . . . . . . 361 Поле бесконечной заряженной плоскости . . . . . . . . . . . . . 362 Поле плоского конденсатора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362 15.11 Работа сил поля при перемещении заряда . . . . . . . . . . . . 363 15.12 Потенциал электростатического поля . . . . . . . . . . . . . . . 364 15.13 Связь потенциала с напряженностью поля . . . . . . . . . . . . 366 15.14 Примеры расчета потенциала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 Потенциал равномерно заряженной сферы . . . . . . . . . . . . 367 Потенциал длинного заряженного цилиндра . . . . . . . . . . . 368 Потенциалы заряженной плоскости и плоского конденсатора . 368 Потенциал поля заряженного диска . . . . . . . . . . . . . . . . 369 Поле и потенциал шара, равномерно заряженного по объему . 370 15.15 Закон Кулона и размерность пространства . . . . . . . . . . . . 372 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 Глава 16 Проводники в электрическом поле 375 16.1 Свободные заряды в проводниках . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 16.2 Электрическое поле заряженного проводника . . . . . . . . . . 376 16.3 Проводники во внешнем электрическом поле . . . . . . . . . . . 379 16.4 Емкость уединенной проводящей сферы . . . . . . . . . . . . . 382 16.5 Конденсаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 16.6 Соединения конденсаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 16.7 Энергия системы зарядов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 16.8 Энергия заряженного проводника . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 16.9 Энергия заряженного конденсатора . . . . . . . . . . . . . . . . 392 16.10 Энергия электрического поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 Глава 17 Электрическое поле в диэлектриках 397 17.1 Диэлектрическая проницаемость . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 17.2 Электрический диполь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 17.3 Поляризация диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 Электронная поляризация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 Ориентационная (дипольная) поляризация . . . . . . . . . . . . 405 Поляризация жидких диэлектриков . . . . . . . . . . . . . . . . 408 17.4 Вектор электрического смещения . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 17.5 Электростатика однородных изотропных диэлектриков . . . . 412
Стр.541
Оглавление 541 17.6 Условия на границе раздела двух диэлектриков . . . . . . . . . 415 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417 Глава 18 Постоянный электрический ток 419 18.1 Сила тока и плотность тока в проводнике . . . . . . . . . . . . 419 18.2 Закон сохранения заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 18.3 Сторонние силы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423 18.4 Электродвижущая сила . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424 18.5 Закон Ома для однородного участка цепи . . . . . . . . . . . . 424 18.6 Последовательное и параллельное соединение проводников . . 427 18.7 Закон Ома для замкнутой цепи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 18.8 Зарядка и разрядка конденсатора . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 18.9 Правила Кирхгофа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431 18.10 Закон Джоуля—Ленца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 18.11 Классическая теория металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 Закон Ома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437 Закон Джоуля—Ленца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 Закон Видемана—Франца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 Глава 19 Частицы в магнитном поле 441 19.1 Магнитная индукция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441 19.2 Сила Лоренца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444 19.3 Движение заряда в однородном магнитном поле . . . . . . . . . 445 19.4 Некоторые применения магнитного поля . . . . . . . . . . . . . 447 Циклотрон . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447 Определение заряда и массы электрона . . . . . . . . . . . . . . 449 Масс-спектрометры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 19.5 Эффект Холла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452 19.6 Закон Ампера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453 19.7 Контур с током в магнитном поле . . . . . . . . . . . . . . . . . 455 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457 Глава 20 Магнитное поле в вакууме 459 20.1 Магнитное поле движущегося заряда . . . . . . . . . . . . . . . 459 20.2 Закон Био—Савара—Лапласа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460 20.3 Магнитное поле прямолинейного проводника с током . . . . . . 461 20.4 Магнитное поле на оси кругового тока . . . . . . . . . . . . . . 463 20.5 Магнитное поле соленоида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 20.6 Взаимодействие двух проводников с током . . . . . . . . . . . . 467 20.7 Поток вектора магнитной индукции . . . . . . . . . . . . . . . . 469 20.8 Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока . . . 470 20.9 Преобразования Лоренца для электромагнитного поля . . . . . 472 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474
Стр.542
542 Глава 21 Магнитное поле в веществе Оглавление 477 21.1 Магнетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477 21.2 Вектор намагничивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478 21.3 Напряженность магнитного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480 21.4 Циркуляция вектора напряженности магнитного поля в веществе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480 21.5 Неоднородные магнетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 21.6 Происхождение молекулярных токов . . . . . . . . . . . . . . . 483 21.7 Диамагнетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484 21.8 Парамагнетики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488 21.9 Ферромагнетизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490 Модель Вейсса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491 Обменная энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496 Домены и гистерезис . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502 Глава 22 Электромагнитная индукция 503 22.1 Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле 503 22.2 Электродвижущая сила индукции . . . . . . . . . . . . . . . . . 506 Закон Фарадея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506 Потокосцепление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510 Заряд, протекающий в контуре при изменении магнитного потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511 Правило Ленца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512 22.3 Явление самоиндукции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 Индуктивность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514 Индуктивность соленоида . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515 Токи замыкания и размыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516 22.4 Энергия магнитного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518 22.5 Электромагнитная пушка — рельсотрон . . . . . . . . . . . . . 519 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522 Глава 23 Уравнения Максвелла 525 23.1 Вихревое электрическое поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525 23.2 Ток смещения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527 23.3 Векторные поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 23.4 Уравнения Максвелла в дифференциальной форме . . . . . . . 532 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Стр.543

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически