Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 12 ЛЕКЦИЯ 12

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Размер: px
Начинать показ со страницы:

Download "Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 12 ЛЕКЦИЯ 12"

Транскрипт

1 1 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 ЛЕКЦИЯ 1 Определение заряда при его движении. Инвариантность заряда. Опыт Кинга. Преобразование компонент электрического поля при переходе в другую инерциальную систему отсчета. Поле равномерно движущегося заряда. Поле излучения ускоренно движущегося заряда. Определение заряда при его движении. Инвариантность заряда Обычно величину заряда частицы определяют по силе, с которой она действует на другую (пробную) частицу, заряд q которой известен. Сила, действующая на пробный заряд q подчиняется закону Кулона F = q r r r, (1) где неизвестный заряд, q пробный заряд, r радиус вектор, проведенный от заряда к заряду q. Однако, эта формула, выражающая собой закон природы, хороша лишь пока обе частицы находятся в состоянии покоя (относительно некой инерциальной системы отсчета) 1. Если частица, заряд которой мы хотим измерить, движется со скоростью v относительно пробного заряда q, то таким методом, вообще говоря, пользоваться нельзя. Действительно, теперь в задаче имеется выделенное направление (скорость движения v) и сила F, даже если она направлена по прежнему по r, может зависеть от взаимной ориентации векторов r и v рис. 1. Кроме того, в случае произвольного (неравномерного) движения F( ) r q v Рис. 1: Сила, действующая на пробный заряд q со стороны равномерно движущегося заряда. 1 Именно для этого случая она и была установлена экспериментально

2 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 заряда и направление силы F может не совпадать с радиус вектором r рис.. r q F v Рис. : Сила, действующая на пробный заряд q со стороны неравномерно движущегося заряда. Можно попытаться избежать этой трудности и произвести усреднение силы по всем направлениям. Представим себе большое количество бесконечно малых пробных зарядов, равномерно распределенных по поверхности сферы. В тот момент, когда движущийся заряд проходит через центр сферы, измеряется радиальная составляющая силы, действующая на каждый пробный заряд и для вычисления используется среднее значение всех этих сил рис. 3. Fr q F v Рис. 3: Среднее значение силы. Но это та же самая операция, которая требуется для определения потока вектора электрического поля через поверхность сферы в момент времени t. То есть это эквивалентно теореме Гаусса 4π = S ds = = 1 4π S ds, ()

3 3 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 которая, в свою очередь, есть следствие уравнения Максвелла div = 4πρ, где = ρdv. (3) Напомним, что теорема Гаусса была выведена на основе закона Кулона (для покоящихся зарядов). Раз закон Кулона мы подвергаем сомнению, то может быть и теорема Гаусса не верна, если заряд движется. Другими словами величина, определенная по теореме Гаусса, может зависеть от того, движется ли заряд внутри выделенной поверхности или покоится рис. 4. S V S v=0 v Рис. 4: Теорема Гаусса. Однако, оказывается, что это не так! И величина заряда, определенная с помощью теоремы Гаусса, оказывается одной и той же, независимо от того движется заряд или нет. И это экспериментальный факт. Величина заряда не зависит от того движется заряд или нет. Имеются исчерпывающие экспериментальные доказательства того, что полный заряд системы не меняется от движения носителей заряда в ней. Доказательством этому служит электрическая нейтральность атомов и молекул. Опыт Кинга Действительно, атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов. Скорости движения протонов и нейтронов в ядре почти на два порядка превосходят скорости движения электронов вокруг атома. И тем не менее атом электрически нейтрален и это было подтверждено многочисленными экспериментами. Мы кратко опишем сейчас один такой эксперимент, проведенный в 1973 г. в Массачусетском технологическом институте (США), авторы которого Ф.Дилл и Дж.Кинг. Идея их опыта такова. Если величина заряда зависит от его скорости, то значение заряда протонов и электронов должны H. Frederick Dlla and John G. ing, Phs. Rev. A, 7, 14 (1973), Neutralit of molecules b a new method.

4 4 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 слегка различаться и в опыте у молекул должен проявляться небольшой избыточный заряд даже, если абсолютные величины зарядов покоящихся протона и электрона строго равны между собой. Но, если молекула газа несет некоторый заряд, то она будет испытывать воздействие со стороны внешнего электрического поля. Если поле переменное, то и воздействие будет изменяться со временем. Но это приведет к периодическим изменениям давления газа, которые можно зарегистрировать как обычный звук! Не вдаваясь в детали эксперимента, скажем, что никакого звукового сигнала зарегистрировано не было. Сигнал был, но он был на уровне шумов. Из величины сигнала Кинг и Дилл сделали вывод, что если каждая молекула и несет избыточный заряд q, то он по модулю не превышает e (e заряд электрона). Отсюда получаем q p q e 10 1 e. (4) Таким образом, величина заряда не зависит от того движется заряд или нет, т. е. она одинакова во всех системах отсчета (инерциальных). Таким образом заряд является лоренц-инвариантным. Преобразование компонент электрического поля при переходе в другую инерциальную систему отсчета Наша задача теперь найти поле равномерно движущегося заряда, пользуясь тем фактом, что величина заряда при движении не меняется. Иными словами мы хотим установить закон преобразования компонент электрического поля при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой. Зная электрическое поле в той системе отсчета, где заряд покоится мы хотим найти электрическое поле в той системе, где он движется. Полагая, что закон преобразования электрического поля не зависит от того, каким образом это поле создано, рассмотрим электрическое поле в плоском конденсаторе рис Рис. 5: Электрическое поле в плоском конденсаторе.

5 5 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 Поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора обозначим +σ и σ. Тогда, по теореме Гаусса, электрическое поле внутри конденсатора равно = 4πσ. (5) Рассмотрим теперь систему отсчета, которая движется вправо вдоль оси со скоростью V рис 6. Вследствие инвариантности заряда, для V Рис. 6: Система. движущегося наблюдателя полный заряд на пластинах конденсатора остался прежним, однако, размеры пластин вдоль движения сократились в /c раз (лоренцово сокращение). Поэтому, для движущегося наблюдателя поверхностная плотность заряда (заряд на единицу площади) будет больше σ σ = (6) /c. А, соответственно, больше будет и электрическое поле = (7) /c. Рассмотрим теперь другую ситуацию, когда пластины конденсатора ориентированы перпендикулярно оси рис 7. В этом случае размеры пластин в системе остаются прежними, а следовательно не меняется поверхностная плотность заряда и электрическое поле =. (8) Мы будем считать, что эти преобразования справедливы независимо от того, каким образом создано электрическое поле в системе. Важно лишь то, что в системе отсутствует магнитное поле поскольку в нашем случае все заряды в системе покоятся (нет электрических токов) 3. 3 Эти формулы эквивалентны формулам (60) из Лекции 0 с заменой штрихованных величин на нештрихованные и изменением знака у скорости

6 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 V Рис. 7: Плоский конденсатор. Поле равномерно движущегося заряда Применим теперь эти результаты для определения электрического поля заряда, движущегося с постоянной скоростью. Рассмотрим заряд, который покоится в начале координат системы рис 8. В каждой точке V Рис. 8: Покоящийся заряд в системе. пространства электрическое поле равно /r и направлено от заряда по радиусу. В плоскости в любой точке (,) его компоненты равны = ( + ) 3/, = ( + ) 3/ (9) (общее выражение = r/r 3 ). Пусть система движется со скоростью V в отрицательном направлении оси рис 8. Связь между координатами и временем в этих системах отсчета = V t /c, =, t = t (V/c ) /c. (10) Для момента t = 0, когда находится в начале координат системы

7 7 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 имеем = /c, =. (11) Используя теперь полученное нами правило преобразования электрического поля =, = (1) /c, мы получим = = ( + ) = 3/ ( ) /c /c + 3/ (13) = = /c = 1 /c ( + ) 3/ = ( ). (14) 3/ /c /c + Первое, что бросается в глаза, это то, что =, (15) т. е. электрическое поле в системе направлено по вектору r рис. 9. V Рис. 9: Направление электрического поля в системе.

8 8 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 Чтобы найти величину поля, вычислим его квадрат = + = [ ] ( /c ) 3 + /c + + [ ] ( /c ) 3 = /c + = ( + ) ( /c ) [ + (V /c ) ] 3 = ( /c ) ( ( + ) ) 3, (16) c + т. к. = r sin θ = + sin θ, то полученный результат можно записать следующим образом = (r ) 1 β (1 β sin θ ) 3/, β = V c. (17) V Рис. 10: Электрическое поле движущегося заряда. При малых скоростях (V/c) 1 поле сводится к = /(r ), т. е. к полю неподвижного заряда, помещенного в начале координат. Однако, если величиной (V/c) пренебречь нельзя, то поле зависит от угла θ. Оно оказывается сильнее для θ = π/ чем для θ = 0 (θ = π/) = r 1 β, при V c, (18) (θ = 0) = r (1 β ) 0, при V c. (19)

9 9 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 Можно сказать наглядно, что электрическое поле движущегося заряда как бы сплющивается по направлению движения рис 10. При V c поле в перпендикулярном направлении стремится к, а в продольном оно стремится к нулю. Поле излучения ускоренно движущегося заряда Давайте теперь выясним как выглядит электрическое поле заряда, который до некоторого момента времени (t = 0) покоился в начале координат. Потом, под воздействием импульса силы, он разогнался за очень короткое время ( t) до скорости V и после этого стал двигаться равномерно. Очевидно, что до момента t = 0 поле во всем пространстве было полем точечного заряда в начале координат рис. 11. Если скорость заряда Рис. 11: Силовые линии электрического поля покоящегося заряда. V c, то в момент времени t t электрическое поле вблизи от заряда будет совпадать с полем равномерно движущегося заряда = r /r 3, где r радиус вектор, проведенный от мгновенного расположения заряда в точку наблюдения. Однако, давайте поясним что значит вблизи. Информация о том, что заряд начал двигаться, распространяется со скоростью света. Следовательно, до точек, расположенных вне сферы радиуса ct, эта информация дойти не сумела и там поле осталось прежним полем покоящегося точечного заряда. Наоборот, внутри сферы r < ct поле должно совпадать с полем равномерно движущегося заряда рис. 1. Итак, если мы нарисуем сферу радиуса ct, то вне этой сферы силовые линии электрического поля, торчащие наружу, сходятся в начале координат, там где до t = 0 покоился электрический заряд. А внутри сферы силовые линии электрического поля исходят из точки, смещенной на расстояние V t вправо от начала координат. Так как силовые линии

10 10 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 Рис. 1: Электрическое поле заряда начавшего двигаться с конечной скоростью. электрического поля в пустоте, там где нет зарядов, не могут внезапно оборваться или начаться, т. е. они должны быть непрерывными, то следовательно, на поверхности сферы имеет место излом (или перегиб) силовых линий электрического поля. Ясно, что в рамках этой картины, излом (или перегиб) распространяется от заряда со скоростью c. Это очень напоминает нам электромагнитную волну, поскольку у нас, так же, как в электромагнитной волне, поле в перегибе перпендикулярно радиусу, т. е. направлению распространения перегиба. На самом деле так оно и есть. Эту электромагнитную волну излучил электрон в течение короткого интервала времени t пока он ускорялся от значения скорости V = 0 до значения V. Величина перегиба максимальна в поперечном (по отношению к движению) направлении и обращается в ноль в продольном направлении. Так же ясно, что величина перегиба тем больше, чем больше r (т. е. t время). Давайте теперь проанализируем этот вопрос количественно, т. е найдем величину электрического поля в перегибе. Для определенности направим ось (направление движения заряда) вверх рис. 13. Обозначим через и компоненты электрического поля в перегибе и соответственно перпендикулярную и параллельную направлению распространения r. Тогда из условия непрерывности линий напряженности и из подобия треугольников следует, что = V t c t. (0)

11 11 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 c t V t V t V t Рис. 13: Вычисление электрического поля в перегибе. Но, так как V = a t и t = r/c, то = a t r/c c t = a r c, (1) где a значение поперечной компоненты ускорения a. Теперь нам нужно определить продольную компоненту вектора в перегибе. Ее можно найти применяя теорему Гаусса к малому объему, показанному штриховой линией на рис. 14. Входящий поток есть s (s n Рис. 14: Электрическое поле в месте излома линий напряженности. площадь), выходящий поток есть r s, где r = /r. Отсюда = r = /r. Следовательно, поперечная составляющая поля в перегибе равна = a r c r = a c r = a rc. () Эту компоненту поля будем называть полем излучения в момент времени t. Она определяется ускорением заряда в момент времени t = t r/c изл (r, t) = a (t ) rc, t = t r c. (3)

12 1 Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнитные волны Лекция 1 Знак ( ) в этой формуле следует из того, что вектор направлен против вектора a (см. рис. 13). Это и есть искомая формула. Ее можно переписать в виде изл = c r [[a n] n], n = r r, (4) независимо от выбора системы координат. Таким образом, заряды могут излучать, только если они движутся с ускорением. Равномерно движущиеся в вакууме заряды не излучают. Это следует, впрочем, и непосредственно из принципа относительности, так как равномерно движущийся заряд можно рассматривать в такой инерциальной системе, где он покоится, а покоящиеся заряды не излучают. Задачи 1. Выведите формулу.

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21 1 ЛЕКЦИЯ 21 Электростатика. Медленно меняющиеся поля. Уравнение Пуассона. Решение уравнения Пуассона для точечного заряда. Потенциал поля системы зарядов. Напряженность электрического поля системы зарядов.

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 21 ЛЕКЦИЯ 21 ЛЕКЦИЯ 21 Электростатика. Медленно меняющиеся поля. Условия медленно меняющихся полей. Уравнение Пуассона. Решение уравнения Пуассона для точечного заряда. Потенциал поля системы зарядов. Напряженность

Подробнее

1. Электрическое поле. В этом разделе мы будем изучать физику неподвижных электрических зарядов - электростатику Электрический заряд

1. Электрическое поле. В этом разделе мы будем изучать физику неподвижных электрических зарядов - электростатику Электрический заряд 1 Электричество и магнетизм Первым исследователям электрических явлений могло показаться, что эти явления являются некоторой экзотикой, не имеют отношения ко многим явлениям природы и вряд ли найдут значительное

Подробнее

1.9. Преобразования векторов электромагнитного поля. c v

1.9. Преобразования векторов электромагнитного поля. c v .9. Преобразования векторов электромагнитного поля..9.. Преобразования компонент электромагнитного поля. Полученные и изученные нами законы электродинамики применимы для описания явлений, которые происходят

Подробнее

Подготовка к КР-1 (часть1). Закон Кулона. Вектор Напряженности. Теорема Гаусса.

Подготовка к КР-1 (часть1). Закон Кулона. Вектор Напряженности. Теорема Гаусса. 1 Подготовка к КР-1 (часть1) Закон Кулона Вектор Напряженности Теорема Гаусса 11 Электрический заряд Электрическое взаимодействие является одним из четырех фундаментальных взаимодействий С одним из них,

Подробнее

1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ

1. ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ Введение Ещё в глубокой древности было известно, что янтарь, потертый о шерсть притягивает легкие предметы. Английский врач Джильберт (конец 8 века) назвал тела, способные после натирания притягивать легкие

Подробнее

Напряжённость электрического поля

Напряжённость электрического поля И. В. Яковлев Материалы по физике MathUs.ru Напряжённость электрического поля Темы кодификатора ЕГЭ: действие электрического поля на электрические заряды, напряжённость электрического поля, принцип суперпозиции

Подробнее

1.10. Испускание электромагнитных волн.

1.10. Испускание электромагнитных волн. 1 1.1. Испускание электромагнитных волн. 1.1.1. Излучение точечного заряда. До сих пор, изучая свойства электромагнитных волн, мы не задавались вопросом, как возникают такие волны. Рассматривая поле свободно

Подробнее

10, для двух протонов, которые являются

10, для двух протонов, которые являются 1 ВВЕДЕНИЕ. ЗАКОН КУЛОНА. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ Современной науке известны четыре вида взаимодействия материальных объектов: гравитационное, электромагнитное, сильное (ядерное) и слабое. Все они играют

Подробнее

Ответы: 1) а, б; 2) а, в; 3) б, в. 2. Жесткий электрический диполь находится однородном электростатическом поле.

Ответы: 1) а, б; 2) а, в; 3) б, в. 2. Жесткий электрический диполь находится однородном электростатическом поле. ВАРИАНТ 1 1. Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: а) электростатическое поле действует на заряженную частицу с силой, не зависящей от скорости частицы, б) силовые линии

Подробнее

Лекция 5 Центр масс. Уравнение движения центра масс. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Центр масс. Уравнение движения центра масс

Лекция 5 Центр масс. Уравнение движения центра масс. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Центр масс. Уравнение движения центра масс Лекция 5 Центр масс. Уравнение движения центра масс. Закон Кулона. Напряженность электрического поля Центр масс. Уравнение движения центра масс Рассмотрим тел, взаимодействующих между собой и с другими

Подробнее

Магнитное поле. Лукьянов И.В.

Магнитное поле. Лукьянов И.В. Магнитное поле. Лукьянов И.В. Содержание: 1. Магнитное поле в вакууме. 2. Электромагнитная индукция. 3. Магнитное поле в веществе. Магнитное поле в вакууме. Содержание раздела: 1. Понятие магнитного поля

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 22 ЛЕКЦИЯ 22

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 22 ЛЕКЦИЯ 22 1 ЛЕКЦИЯ 22 Электростатическая энергия зарядов. Плотность энергии электрического поля. Энергия равномерно заряженного шара. Мультипольное разложение. Электрический диполь. Потенциал и электрическое поле

Подробнее

1.3. Теорема Гаусса.

1.3. Теорема Гаусса. 1 1.3. Теорема Гаусса. 1.3.1. Поток вектора через поверхность. Поток вектора через поверхность одно из важнейших понятий любого векторного поля, в частности электрического d d. Рассмотрим маленькую площадку

Подробнее

Теория движения электромагнитного поля. 7. Электромагнитное поле и заряды

Теория движения электромагнитного поля. 7. Электромагнитное поле и заряды Теория движения электромагнитного поля. 7. Электромагнитное поле и заряды Л.Н. Войцехович На основе принципов теории движения электромагнитного поля в работе получены общие выражения для дивергенции электрического

Подробнее

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ

Подробнее

1.5 Поток вектора напряженности электрического поля

1.5 Поток вектора напряженности электрического поля 1.5 Поток вектора напряженности электрического поля Ранее отмечалось, что величина вектора напряженности электрического поля равна количеству силовых линий, пронизывающих перпендикулярную к ним единичную

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 20 ЛЕКЦИЯ 20

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электромагнетизм (часть 1) Лекция 20 ЛЕКЦИЯ 20 1 ЛЕКЦИЯ 0 Преобразование токов и зарядов. 4-вектор тока. Скалярный и векторный потенциал. Уравнение для потенциалов. 4-мерный градиент. 4-потенциал. Тензор электромагнитного поля. Ковариантная форма уравнений

Подробнее

Лекции 7. Проводники с током в магнитном поле. Теорема Гаусса для магнитного поля.

Лекции 7. Проводники с током в магнитном поле. Теорема Гаусса для магнитного поля. Лекции 7. Проводники с током в магнитном поле. Теорема Гаусса для магнитного поля. dl dl df А Закон Ампера. Магнитный момент контура с током. Контур с током в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции.

Подробнее

3.5. Поле движущегося заряда. Закон Био-Савара.

3.5. Поле движущегося заряда. Закон Био-Савара. .5. Поле движущегося заряда. Закон Био-Савара..5..Магнитное поле движущегося заряда. Если точечный заряд покоится, то он создает в окружающем его пространстве только электрическое поле. Это поле изотропное,

Подробнее

Давление и импульс электромагнитных волн. Давление электромагнитной волны на поверхность идеального проводника

Давление и импульс электромагнитных волн. Давление электромагнитной волны на поверхность идеального проводника 1 Давление и импульс электромагнитных волн Давление электромагнитной волны на поверхность идеального проводника 1. Электромагнитные волны, отражаясь или поглощаясь в телах, оказывают на них давление. Это

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 22 ЛЕКЦИЯ 22

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Электростатика Лекция 22 ЛЕКЦИЯ 22 ЛЕКЦИЯ Электростатическая энергия зарядов. Мультипольное разложение. Электрический диполь. Энергия системы зарядов во внешнем поле. Силы, действующие на диполь в электрическом поле. Взаимодействие двух

Подробнее

IX Электростатика. Метод суперпозиции и теорема Гаусса. Диэлектрики

IX Электростатика. Метод суперпозиции и теорема Гаусса. Диэлектрики IX Электростатика. Метод суперпозиции и теорема Гаусса. Диэлектрики Обладать зарядом - одно из свойств материи, такое же, как обладать массой. Заряженные тела создают вокруг себя особый вид материальной

Подробнее

2 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРЕМА ГАУССА

2 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРЕМА ГАУССА 2 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ТЕОРЕМА ГАУССА Поток вектора напряжённости электростатического поля сквозь поверхность. Используя закон Кулона, можно доказать электростатическую теорему Гаусса. Для этого необходимо

Подробнее

ЧАСТЬ 6. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

ЧАСТЬ 6. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ЧАСТЬ 6. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГАЛИЛЕЯ И СКОРОСТЬ СВЕТА Пусть некоторая система отсчета К = {x y z} считается неподвижной а система отсчета К = {x y z } движется относительно

Подробнее

Лекция 1 Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Электрическое поле (повторение материала из 1 семестра)

Лекция 1 Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Электрическое поле (повторение материала из 1 семестра) Лекция 1 Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Электрическое поле (повторение материала из 1 семестра) Закон Кулона. Закон сохранения заряда В 1733 году французский физик Ш.Дюфе опубликовал результаты

Подробнее

Рассмотрим теперь последовательное соединение двух конденсаторов. При последовательном соединении конденсаторов. Тогда

Рассмотрим теперь последовательное соединение двух конденсаторов. При последовательном соединении конденсаторов. Тогда Экзамен. Электрическая емкость параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Пусть два конденсатора с емкостями C и C соединены параллельно и помещены в черный ящик, из которого торчат два

Подробнее

Тема 1.4. Динамика вращательного движения

Тема 1.4. Динамика вращательного движения Тема 1.4. Динамика вращательного движения План 1. Момент импульса частицы. Момент силы 3. Уравнение моментов 4. Собственный момент импульса 5. Динамика твердого тела 6. Момент инерции 7. Кинетическая энергия

Подробнее

Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчету полей

Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчету полей Теорема Гаусса Применение теоремы Гаусса к расчету полей Основные формулы Электростатическое поле можно задать, указав для каждой точки величину и направление вектора Совокупность этих векторов образует

Подробнее

Лекц ия 3 Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение

Лекц ия 3 Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение Лекц ия Графический показ электрических полей. Теорема Гаусса и ее применение Вопросы. Графический показ электрических полей. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса и ее применение..1.

Подробнее

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. Специализированный учебно-научный центр ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ НОВОСИБИРСК

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ. Специализированный учебно-научный центр ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ НОВОСИБИРСК НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Специализированный учебно-научный центр ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ НОВОСИБИРСК 1. Закон Кулона. Подобно гравитационной силе, описываемой законом всемирного тяготения m

Подробнее

Применим теорему Гаусса для пунктирного цилиндра соосного обоим проводникам: = 4π Q.

Применим теорему Гаусса для пунктирного цилиндра соосного обоим проводникам: = 4π Q. Экзамен Емкости простейших конденсаторов 3 Цилиндрический конденсатор Цилиндрический конденсатор это два соосных проводящих цилиндра Длина цилиндров гораздо больше радиусов l0 >> > Применим теорему Гаусса

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ

ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ ЛЕКЦИЯ 2 ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. МЕТОД ИЗОБРАЖЕНИЙ На этой лекции будут рассмотрены понятие потенциала электрического поля и метод изображения. Задача 1.23. С какой поверхностной плотностью σ(θ)

Подробнее

8. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ДВИЖУЩИХСЯ ЗАРЯДОВ

8. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ДВИЖУЩИХСЯ ЗАРЯДОВ 8 ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ИЗЛУЧЕНИЕ ДВИЖУЩИХСЯ ЗАРЯДОВ Рассмотрим электромагнитное поле движущегося произвольным образом точечного заряда Оно описывается запаздывающими потенциалами которые запишем в виде

Подробнее

О НЕЗАВИСИМОСТИ МАССЫ ОТ СКОРОСТИ И РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ИНВАРИАНТНОСТИ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

О НЕЗАВИСИМОСТИ МАССЫ ОТ СКОРОСТИ И РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ИНВАРИАНТНОСТИ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ О НЕЗАВИСИМОСТИ МАССЫ ОТ СКОРОСТИ И РЕЛЯТИВИСТСКОЙ ИНВАРИАНТНОСТИ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ Введение Шипов ГИ В Московском государственном университете студентам Физфака на лекциях по специальной теории

Подробнее

r 2 r. E + = 2κ a, E = 2κ a

r 2 r. E + = 2κ a, E = 2κ a 1. Электростатика 1 1. Электростатика Урок 2 Теорема Гаусса 1.1. (1.19 из задачника) Используя теорему Гаусса, найти: а) поле плоскости, заряженной с поверхностной плотностью σ; б) поле плоского конденсатора;

Подробнее

4πε. Тема 2.1. Электростатика. 1. Основные законы электростатики

4πε. Тема 2.1. Электростатика. 1. Основные законы электростатики Тема.. Электростатика. Основные законы электростатики Все тела в природе способны электризоваться, т. е. приобретать электрический заряд. Всякий процесс заряжения сводится к разделению зарядов, при котором

Подробнее

A q. Лабораторная работа 201. Исследование электростатического поля. Цель работы.

A q. Лабораторная работа 201. Исследование электростатического поля. Цель работы. 1 Лабораторная работа 201. Исследование электростатического поля. Цель работы. Изучение электростатических полей, создаваемых заряженными телами различной формы. Построение эквипотенциальных линий и силовых

Подробнее

1. Постоянное электрическое поле в вакууме.

1. Постоянное электрическое поле в вакууме. Постоянное электрическое поле в вакууме Закон Кулона: F e, πε где F - сила, действующая на точечный заряд со стороны точечного заряда, расстояние между зарядами, e - единичный вектор, направленный от заряда

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Специальная теория относительности Лекция 23 ЛЕКЦИЯ 23

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Специальная теория относительности Лекция 23 ЛЕКЦИЯ 23 1 ЛЕКЦИЯ 23 Сила Лоренца. Релятивистская форма уравнений движения. Тензор электромагнитного поля. Преобразования Лоренца для электрического и магнитного поля. Инварианты поля. Сила Лоренца Сила, действующая

Подробнее

Динамика. в инерциальной системе отсчета направлены в противоположные стороны, а отношение модулей ускорений a / a 1 2

Динамика. в инерциальной системе отсчета направлены в противоположные стороны, а отношение модулей ускорений a / a 1 2 Динамика Первый закон Ньютона утверждает, что существуют такие системы отсчета, в которых любое тело, не взаимодействующее с другими телами, движется равномерно и прямолинейно Системы отсчета, существование

Подробнее

Движение заряженных частиц в электрическом поле

Движение заряженных частиц в электрическом поле Движение заряженных частиц в электрическом поле Основные теоретические сведения На заряд Q, помещенный в электростатическое поле напряженностью E действует кулоновская сила, равная F QE Если напряженность

Подробнее

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны Электромагнитные волны Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1864 году. Максвелл проанализировал все известные к тому времени законы

Подробнее

6. Излучение релятивистской частицы Урок XXIII

6. Излучение релятивистской частицы Урок XXIII 6. Излучение релятивистской частицы 117 6. Излучение релятивистской частицы Урок XXIII Преобразование полей. Инварианты поля Контравариантные координаты 4 вектор события x i = (x, x 1, x 2, x 3 ), x i

Подробнее

Теория движения электромагнитного поля. 10. Энергия движения электромагнитного поля

Теория движения электромагнитного поля. 10. Энергия движения электромагнитного поля Теория движения электромагнитного поля. 1. Энергия движения электромагнитного поля Л.Н. Войцехович В работе на примере плоского электрического конденсатора рассмотрена зависимость энергии электромагнитного

Подробнее

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами.

2 Электричество. Основные формулы и определения. F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности, r расстояние между зарядами. 2 Электричество Основные формулы и определения Сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами q 1 и q 2 вычисляется по закону Кулона: F = k q 1 q 2 / r 2, где k - коэффициент пропорциональности,

Подробнее

Теоретическая справка к лекции 5

Теоретическая справка к лекции 5 Теоретическая справка к лекции 5 Электрический заряд. 19 Элементарный электрический заряд e 1, 6 1 Кл. Заряд электрона отрицательный ( e e), заряд протона положительный ( p N e электронов и N P протонов

Подробнее

Электростатика. Закон Кулона. Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52

Электростатика. Закон Кулона. Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52 Электростатика. Закон Кулона Мельникова С. Ю. Учитель физики ГБОУ гимназия 52 Закон Кулона основной закон электростатики Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей Потенциальная энергия

Подробнее

Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм Электричество и магнетизм Электростатическое поле в вакууме Задание 1 Относительно статических электрических полей справедливы утверждения: 1) поток вектора напряженности электростатического поля сквозь

Подробнее

Пример 1. Два точечных заряда = 1 нкл и q = 2 нкл находятся на расстоянии d = 10 см друг от

Пример 1. Два точечных заряда = 1 нкл и q = 2 нкл находятся на расстоянии d = 10 см друг от Примеры решения задач к практическому занятию по темам «Электростатика» «Электроемкость Конденсаторы» Приведенные примеры решения задач помогут уяснить физический смысл законов и явлений способствуют закреплению

Подробнее

S с плотностью стороннего заряда. По теореме Гаусса

S с плотностью стороннего заряда. По теореме Гаусса 5 Проводники в электрическом поле 5 Проводники Проводниками называются вещества, в которых при включении внешнего поля перемещаются заряды и возникает ток Наиболее хорошими проводниками электричества являются

Подробнее

Таким образом, мы пришли к закону (5).

Таким образом, мы пришли к закону (5). Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ (продолжение).4. Теорема Остроградского Гаусса. Применение теоремы Докажем теорему для частного

Подробнее

17. Электрическое взаимодействие

17. Электрическое взаимодействие ПОЛЕ ((из книги Л. Д. Ландау, А.И. Ахиезер, Е.М. Лифшиц.. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика)) 7. Электрическое взаимодействие В предыдущей главе мы дали определение понятию силы и связали

Подробнее

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ по курсу физики

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ по курсу физики Ю. В. Тихомиров ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ по курсу физики С ЭЛЕМЕНТАМИ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ. ОПТИКА для студентов всех специальностей всех форм обучения МОСКВА - ЛАБОРАТОРНАЯ

Подробнее

, B, F magn. Глава 19. МАГНЕТИЗМ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ИСТОЧНИКИ

, B, F magn. Глава 19. МАГНЕТИЗМ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ИСТОЧНИКИ Глава 9 МАГНЕТИЗМ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ И ЕГО ИСТОЧНИКИ 9 Магнитное поле и его воздействие на движущиеся заряды Многочисленные опыты показали что вокруг движущихся зарядов кроме электрического поля существует

Подробнее

Факультатив. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).

Факультатив. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). Факультатив. Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). От сети переменного тока 0 Вольт на лабораторный автотрансформатор подается напряжение между клеммами обозначенными на рисунке, как "0 В" и "~0 В". Между

Подробнее

Ошибка Лоренца и Воронежской группы АНАЛИЗ.

Ошибка Лоренца и Воронежской группы АНАЛИЗ. Ошибка Лоренца и Воронежской группы АНАЛИЗ. Беляев Виктор Григорьевич, гор. Фастов. belvik48@mail.ru Аннотация. Применение, каких либо преобразований координат к уравнениям Максвелла с целью доказательства

Подробнее

Демонстрационный вариант тест-билета. «Физика»

Демонстрационный вариант тест-билета. «Физика» Демонстрационный вариант тест-билета «Физика» В представляемом нами демонстрационном варианте 1. количество заданий пропорционально количеству содержательных единиц; 2. номер задания соответствует теме

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 14. картина в пространстве. Когерентные источники волн. Интерференция от двух точечных источников. Далекое поле.

ЛЕКЦИЯ 14. картина в пространстве. Когерентные источники волн. Интерференция от двух точечных источников. Далекое поле. 1 ЛЕКЦИЯ 14 Сложение колебаний, принцип суперпозиции. Интерференционная картина в пространстве. Когерентные источники волн. Интерференция от двух точечных источников. Далекое поле. Сложение колебаний,

Подробнее

- закон Кулона в вакууме. Здесь. 1 4πε. где. Ф - электрическая постоянная.

- закон Кулона в вакууме. Здесь. 1 4πε. где. Ф - электрическая постоянная. Лекция (часть ). Электростатика. Электроемкость. Конденсаторы. Электростатика. Закон Кулона. Напряжённость. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Вопросы. Электризация тел. Взаимодействие заряженных

Подробнее

модулю, но разных по знаку зарядов направлен: A) 1; 4 B) 2; C) 3;

модулю, но разных по знаку зарядов направлен: A) 1; 4 B) 2; C) 3; ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ТЕСТЫ «ФИЗИКА-II» для специальностей ВТ и СТ. Квантование заряда физически означает, что: A) любой заряд можно разделить на бесконечно малые заряды; B) фундаментальные константы квантовой

Подробнее

Основы электростатики

Основы электростатики Заочная школа СУНЦ им. А. Н. Колмогорова МГУ им. М. В. Ломоносова Основы электростатики Задание 1 для 9 класса Москва, 2016 Глава 1 Основы электростатики 1.1 Введение Ежедневно каждый человек в современном

Подробнее

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Магнитостатика Лекция 2 ЛЕКЦИЯ 2

Д. А. Паршин, Г. Г. Зегря Физика Магнитостатика Лекция 2 ЛЕКЦИЯ 2 1 ЛЕКЦИЯ 2 Связь механического и магнитного моментов. Гиромагнитное отношение. Гиромагнитные явления. Эффект Эйнштейнаде Хааса. Эффект Барнетта. Спин электрона. Магнетон Бора. Прецессия магнитного момента

Подробнее

Кафедра вычислительной физики ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

Кафедра вычислительной физики ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ОСТАТОЧНЫХ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет» Кафедра вычислительной физики ОЦЕНОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Подробнее

q1 r 0 q r q r r r r r Из последнего равенства следует, что векторы r 1

q1 r 0 q r q r r r r r Из последнего равенства следует, что векторы r 1 . Два точечных заряда 7 Кл и 4 7 Кл находятся на расстоянии = 6,5 см друг от друга. Найти положение точки, в которой напряженность электростатического поля E равна нулю. Рассмотреть случаи: а) одноименных

Подробнее

Программные требования к зачету по курсу Электродинамика

Программные требования к зачету по курсу Электродинамика Программные требования к зачету по курсу Электродинамика (5 семестр) 1.1. Уравнения Максвелла и их физическое обоснование. Сила Лоренца. При ответе на вопрос билета необходимо ввести понятия объемной плотности

Подробнее

Электромагнитные волны.

Электромагнитные волны. Электромагнитные волны. 1. Дифференциальное уравнение электромагнитной волны.. Основные свойства электромагнитных волн. 3. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойнинга. 4. Излучение диполя. 1.

Подробнее

( ) ( ) ( ) ( β ) ( )

( ) ( ) ( ) ( β ) ( ) 39 m0v p= mv =, (46) 1 ( v / c) где m релятивистская масса, m 0 масса покоя. Релятивистское уравнение динамики частицы: где р релятивистский импульс частицы. dp dt = F. (47) Полная и кинетическая энергии

Подробнее

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ к самостоятельной работе студентов по курсу «Физика СВЧ» 1. Элементы теории поля

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ к самостоятельной работе студентов по курсу «Физика СВЧ» 1. Элементы теории поля ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ к самостоятельной работе студентов по курсу «Физика СВЧ» 1 Элементы теории поля 11 Подсчитать поток вектора A = 5/ rlr сквозь сферическую поверхность радиуса r = Центр сферы совпадает

Подробнее

r12 q r rik r i r 3 r i.

r12 q r rik r i r 3 r i. 1. Электростатика 1 1. Электростатика Урок 1 Закон Кулона Сила, действующая со стороны заряда 1 на заряд 2 равна F 12 = C 1 2 12, 12 2 12 где величина C множитель, зависящий от системы единиц. В системе

Подробнее

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ С ОЦЕНКОЙ ПО ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1. В каких единицах измеряется электрический заряд в СИ и СГСЭ (ГС)? Как связаны между собой эти единицы для заряда? Заряд протона

Подробнее

Комментарии к лекциям по физике Тема: Преобразования Лоренца и следствия из них Содержание лекции Преобразования Лоренца

Комментарии к лекциям по физике Тема: Преобразования Лоренца и следствия из них Содержание лекции Преобразования Лоренца Комментарии к лекциям по физике Тема: Преобразования Лоренца и следствия из них Содержание лекции Преобразования Лоренца. Кинематические следствия преобразований Лоренца. Релятивистский закон преобразования

Подробнее

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z)

2. Как можно формально ввести операции дивергенции и ротора векторного поля с помощью оператора градиента? 5. Вычислите потенциал (z) ВАРИАНТЫ ПИСЬМЕННОГО ЭКЗАМЕНА ПО ФИЗИКЕ ЗА ВТОРОЙ СЕМЕСТР. МОДУЛЬ : «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА» ВАРИАНТ. Покажите, как, используя силу Лоренца и основное уравнение динамики для релятивистской заряженной частицы,

Подробнее

29. Условия на границе раздела двух сред.

29. Условия на границе раздела двух сред. 29 Условия на границе раздела двух сред div( D) = ρ Для электрического поля уравнения Максвелла 1 B для D2n D1n = σ границы раздела двух сред превращаются в граничные условия, E2τ E1τ где n= n1 2, σ поверхностная

Подробнее

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ 3. Лабораторная работа 21 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Цели работы: 1) экспериментально исследовать квазистационарное электрическое поле, построить картину эквипотенциальных поверхностей и линий

Подробнее

ТЕМА 16. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА

ТЕМА 16. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА ТЕМА 16 УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА 161 Ток смещения 162 Единая теория электрических и магнитных явлений Максвелла Система уравнений Максвелла 164 Пояснения к теории классической электродинамики 165 Скорость распространения

Подробнее

Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА

Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА Конспект лекций по курсу общей физики Часть II Электричество и магнетизм Лекция 14 10. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА 10.1. Ток смещения Переменное электрическое поле названо Максвеллом током смещения. Обсудим физическое

Подробнее

Семинары 3-4. Электромагнитные волны. Давление света.

Семинары 3-4. Электромагнитные волны. Давление света. Семинары 3-4 Электромагнитные волны Давление света Основной материал семинара изложен в конспекте лекций по оптике Здесь только дополнительные моменты 1 В вакууме распространяется электромагнитная волна

Подробнее

Тема 2.2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Тема 2.2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Тема.. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. Магнитное поле и его характеристики. Закон Био Савара - Лапласа и его применение к расчету магнитного поля 3. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов 4. Магнитная постоянная.

Подробнее

1.10. Общая задача электростатики

1.10. Общая задача электростатики 1 110 Общая задача электростатики Вектор напряженности электрического поля неподвижного точечного заряда вычисляется по формуле 1 Q E =, (1) 3 4π Используя принцип суперпозиции, нетрудно вычислить напряженность

Подробнее

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Электричество

Закон Кулона. Напряженность и потенциал. Электричество Закон Кулона. Напряженность и потенциал Электричество План Закон Кулона Напряженность электростатического поля Принцип суперпозиции Теорема Гаусса Циркуляция вектора напряженности Потенциал электростатического

Подробнее

) (Плотность линий поля E ) ~ E, здесь ds

) (Плотность линий поля E ) ~ E, здесь ds Экзамен. Линии электрического поля E. Линия векторного поля это линия, касательная в каждой точке к которой совпадает с направлением векторного поля. В физике к линиям поля есть дополнительное требование.

Подробнее

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ КЛАССИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ КЛАССИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ КЛАССИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ГЛАВА 7 Введение в электродинамику 7 Основные понятия и величины электродинамики Электрический заряд Плотность заряда и плотность тока Многие наблюдаемые макроскопические

Подробнее

Лекция 3. Дифференциальное сечение рассеяния. Формула Резерфорда. Неустойчивость классического атома

Лекция 3. Дифференциальное сечение рассеяния. Формула Резерфорда. Неустойчивость классического атома Лекция 3. Дифференциальное сечение рассеяния. Формула Резерфорда. Неустойчивость классического атома 1 Дифференциальное сечение рассеяния Когда быстрая частица налетает на частицу-мишень, то для того,

Подробнее

c c Найдем телесный угол Ω, под которым видна поверхность с током из точки наблюдения магнитного поля. => θ

c c Найдем телесный угол Ω, под которым видна поверхность с током из точки наблюдения магнитного поля. => θ Факультатив Магнитное поле на оси соленоида конечной длины Найдем магнитное поле в точке O на оси соленоида с поверхностной плотностью тока i= ni, где n число витков на единице длины соленоида, I сила

Подробнее

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы.

2. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсаторы. Проводники и диэлектрики в электрическом поле Конденсаторы Напряженность электрического поля у поверхности проводника в вакууме: σ E n, где σ поверхностная плотность зарядов на проводнике, напряженность

Подробнее

ϕ =, если положить потенциал на

ϕ =, если положить потенциал на . ПОТЕНЦИАЛ. РАБОТА СИЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ Потенциал, создаваемый точечным зарядом в точке A, находящейся на, если положить потенциал на бесконечности равным нулю: φ( ). Потенциал, создаваемый в

Подробнее

4. Электромагнитная индукция

4. Электромагнитная индукция 1 4 Электромагнитная индукция 41 Закон электромагнитной индукции Правило Ленца В 1831 г Фарадей открыл одно из наиболее фундаментальных явлений в электродинамике явление электромагнитной индукции: в замкнутом

Подробнее

1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Вопросы

1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Вопросы . Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции Вопросы. В точку A, расположенную вблизи неподвижного заряженного тела, поместили пробный заряд q и измерили действующую на него

Подробнее

Лекция 2. Относительность движения. Формула сложения скоростей

Лекция 2. Относительность движения. Формула сложения скоростей Лекция 2 Относительность движения. Формулы сложение скоростей и ускорений. Естественный способ описания движения частицы. Сопровождающая система координат. Физический смысл тангенциальной компоненты ускорения.

Подробнее

3. Магнитное поле Вектор магнитной индукции. Сила Ампера

3. Магнитное поле Вектор магнитной индукции. Сила Ампера 3 Магнитное поле 3 Вектор магнитной индукции Сила Ампера В основе магнитных явлений лежат два экспериментальных факта: ) магнитное поле действует на движущиеся заряды, ) движущиеся заряды создают магнитное

Подробнее

r, т. е. ток проводимости отсутствует, а наличие

r, т. е. ток проводимости отсутствует, а наличие I..3 Основные свойства электромагнитных волн. 1. Поперечность и ортогональность векторов E r и H r Система уравнений Максвелла позволяет корректно описать возникновение и распространение электромагнитных

Подробнее

1.8 Понятие о дивергенции векторной функции

1.8 Понятие о дивергенции векторной функции 1.8 Понятие о дивергенции векторной функции Ранее было получено выражение для потока вектора напряженности электрического поля, через замкнутую поверхность S E n S S Преобразуем поверхностный интеграл

Подробнее

1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 38 ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН. Цель работы: изучение свойств электромагнитных волн и методов их индикации.

1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 38 ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН. Цель работы: изучение свойств электромагнитных волн и методов их индикации. 1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 38 ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН Цель работы: изучение свойств электромагнитных волн и методов их индикации. Теоретическое введение Максвелл теоретически доказал (основываясь

Подробнее

понятие момента импульса L. Пусть материальная точка A, движущаяся по окружности радиуса r, обладает импульсом

понятие момента импульса L. Пусть материальная точка A, движущаяся по окружности радиуса r, обладает импульсом Лекция 11 Момент импульса Закон сохранения момента импульса твердого тела, примеры его проявления Вычисление моментов инерции тел Теорема Штейнера Кинетическая энергия вращающегося твердого тела Л-1: 65-69;

Подробнее

Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея.

Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея. 1..1. Законы Ньютона. Принцип относительности Галилея. Опыт показывает, что при определенном выборе системы отсчета справедливо следующее утверждение: свободное тело, т.е. тело, не взаимодействующее с

Подробнее

Лабораторная работа 13. Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и исследование магнитного поля кругового тока

Лабораторная работа 13. Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и исследование магнитного поля кругового тока Лабораторная работа 13 Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли и исследование магнитного поля кругового тока Цель работы: измерить горизонтальную составляющую индукции магнитного поля

Подробнее

поле параллельно токонесущей плоскости и в этой плоскости перпендикулярно току. Экзамен. Векторный потенциал. векторный потенциал элемента тока I dl

поле параллельно токонесущей плоскости и в этой плоскости перпендикулярно току. Экзамен. Векторный потенциал. векторный потенциал элемента тока I dl Факультатив. Магнитное поле над токонесущей плоскостью. Магнитное поле закручено вокруг токов по правилу правого винта. В таком случае магнитное поле плоскости с током имеет следующий вид: Это поле перпендикулярно

Подробнее

Релятивистская динамика

Релятивистская динамика Релятивистская динамика Специальная теория относительности установила фундаментальные свойства пространствавремени Преобразования Лоренца позволяют определять пространственные и временные координаты любого

Подробнее

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3

и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и радиус-вектор r 3 1. Два положительных заряда q 1 и q 2 находятся в точках с радиус-векторами r 1 и r 2. Найти отрицательный заряд q 3 и радиус-вектор r 3 точки, в которую его надо поместить, чтобы сила, действующая на

Подробнее