Электродинамика (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.242

Стр.243

УДК 537.8(075.8) К 782 Рецензенты: д-р физ.-мат. наук, профессор В.Г. Дубровский; д-р физ.-мат. наук, профессор Ю.Г. Пейсахович полупроводниковых приборов и микроэлектроники НГТУ для студентов инженерно-физических специальностей Работа подготовлена на кафедре К 782 Краснопевцев Е. А. Электродинамика: учебное пособие / Е.А. Краснопевцев. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. – 244 с. ISBN 978-5-7782-3667-7 Излагаются основные понятия и законы электромагнетизма и электродинамики. Рассматриваются прикладные вопросы: скин-эффект, плазмоника, волноводы и резонаторы, начала квантовой теории излучения, спонтанное параметрическое рассеяние света. Издание предназначено для студентов инженерно-физических направлений. УДК 537.8(075.8) ISBN 978-5-7782-3667-7  Краснопевцев Е.А., 2018  Новосибирский государственный технический университет, 2018 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ................................................................................................................... 3 Глава 1. Электростатика ...................................................................................... 5 1.1. Электрические заряды ................................................................................ 5 1.2. Электрическая сила и напряженность поля ............................................. 6 1.3. Закон Гаусса............................................................................................... 11 1.4. Работа и потенциал поля .......................................................................... 16 1.5. Диэлектрики ............................................................................................... 26 1.6. Проводники ................................................................................................ 34 1.7. Потенциал и электроемкость проводника ............................................... 39 1.8. Энергия электрического поля .................................................................. 43 Глава 2. Постоянный ток ................................................................................... 49 2.1. Сила тока .................................................................................................... 49 2.2. Закон Ома для участка цепи без источника тока ................................... 52 2.3. Источник тока ............................................................................................ 57 2.4. Правила Кирхгофа ..................................................................................... 64 Глава 3. Магнитостатика ................................................................................... 67 3.1. Характеристики магнитного поля ............................................................ 67 3.2. Закон Био–Савара ...................................................................................... 70 3.3. Примеры магнитных полей ...................................................................... 73 3.4. Теорема о циркуляции магнитного поля ................................................. 78 3.5. Силовое действие магнитного поля ......................................................... 80 3.6. Движение заряда в магнитном поле ........................................................ 82 3.7. Магнитные свойства вещества ................................................................. 84 3.8. Векторный потенциал в магнитостатике ................................................ 88 Глава 4. Электромагнитная индукция ............................................................ 97 4.1. Закон Фарадея ............................................................................................ 97 4.2. Проявления электромагнитной индукции ............................................... 99 4.3. Явления самоиндукции и взаимоиндукции .......................................... 101 4.4. Работа и энергия магнитного поля ........................................................ 103 Глава 5. Переменное электромагнитное поле .............................................. 107 5.1. Вихревое электрическое поле ................................................................ 107 5.2. Ток смещения .......................................................................................... 109 5.3. Теорема о циркуляции магнитного поля ............................................... 112 242

Стр.242

5.4. Система уравнений Максвелла .............................................................. 113 5.5. Закон сохранения заряда ........................................................................ 116 5.6. Превращение электромагнитной энергии ............................................. 117 5.7. Фурье-образ уравнений Максвелла ....................................................... 120 5.8. Поля и потенциалы ................................................................................. 122 5.9. Уравнения Максвелла для потенциалов................................................ 124 5.10. Градиентное преобразование потенциалов ........................................ 125 5.11. Калибровки потенциалов ...................................................................... 126 5.12. Преобразование полей при переходе между системами отсчета ..... 128 Глава 6. Электромагнитная волна ................................................................. 133 6.1. Бегущая волна .......................................................................................... 133 6.2. Излучение волны ..................................................................................... 139 6.3. Поля движущегося заряда ...................................................................... 143 6.4. Поля нерелятивистского заряда ............................................................. 147 6.5. Излучение электрического диполя ........................................................ 150 6.6. Излучение магнитного диполя ............................................................... 156 6.7. Радиационная сила и спектр дипольного излучения .......................... 158 6.8. Антенна .................................................................................................... 162 Глава 7. Электромагнитная волна в среде .................................................... 167 7.1. Дисперсия в диэлектрике ........................................................................ 168 7.2. Дисперсия в металле ............................................................................... 173 7.3. Волна в проводнике ................................................................................ 177 7.4. Переменный ток в проводнике ............................................................... 181 Глава 8. Электромагнитная волна на границе сред ................................... 187 8.1. Законы отражения и преломления ......................................................... 187 8.2. Плазмон-поляритоны .............................................................................. 193 Глава 9. Волна в ограниченном пространстве ............................................. 205 9.1. Волновод .................................................................................................. 205 9.2. Планарный волновод .............................................................................. 207 9.3. Волновод прямоугольного сечения ....................................................... 214 9.4. Резонатор.................................................................................................. 216 Глава 10. Квантование электромагнитного поля ........................................ 223 10.1. Квантование энергии поля .................................................................... 224 10.2. Операторы рождения и уничтожения фотона ................................... 225 10.3. Взаимное «притяжение» бозонов ........................................................ 228 10.4. Взаимодействие поля с зарядами ......................................................... 232 10.5. Спонтанное параметрическое рассеяние ........................................... 234 Приложения .......................................................................................................... 237 Библиографический список ................................................................................ 240 Предметный указатель ........................................................................................ 241 243

Стр.243