Details

Title: Физика. Электромагнетизм: учебное пособие для реализации основных профессиональных образовательных программ высшего образования подготовки бакалавров 16.03.01 Техническая физика
Creators: Иванов Вадим Константинович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Imprint: Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2021
Electronic publication: Санкт-Петербург, 2022
Collection: Учебная и учебно-методическая литература; Общая коллекция
Subjects: Электромагнетизм
UDC: 537.8(075.8)
Document type: Tutorial
File type: PDF
Language: Russian
Speciality code (FGOS): 16.03.02; 16.03.01; 11.03.04; 03.03.07
Speciality group (FGOS): 160000 - Физико-технические науки и технологии; 110000 - Электроника, радиотехника и системы связи; 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/2/i22-56
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Record key: RU\SPSTU\edoc\67859

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Содержание предлагаемого пособия составляет третью часть лекционного курса по физике для студентов второго и третьего семестров обучения для физических направлений подготовки. Последовательность изложения электромагнетизма соответствует современным представлениям о логической структуре этого раздела физики. Отталкиваясь от основных экспериментальных фундаментальных законов, изучаемых в школьной программе, курс посвящен обобщению этих закономерностей в виде системы уравнений электромагнитного поля. Сохраняя традиционное последовательное изложение физических законов электромагнетизма, в курсе рассматривается ряд вопросов, посвященных современным достижениям в общей физике. Большое внимание уделяется примерам и приложениям экспериментальных и теоретических методов изучения и описания различных электрических и магнитных явлений. При создании учебного пособия использован многолетний опыт чтения общего курса физики на физических факультетах и институтах Санкт-Петербургского политехнического университета. Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению бакалавриата 16.03.02 «Физика», 16.03.01 «Техническая физика», 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» и 03.03.07 «Прикладная математика и физика». Пособие может быть также использовано в качестве дополнительного учебного пособия для общетехнических образовательных программ будущими бакалаврами, обучающимися по другим физическим направлениям, начинающими преподавателями в системах повышения квалификации.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print
External organizations N2 All Read
External organizations N1 All Read
Internet Authorized users SPbPU Read Print
Internet Authorized users (not from SPbPU) Read
-> Internet Anonymous

Table of Contents

  • СОДЕРЖАНИЕ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • Глава1. ЭЛЕКТРОСТАТИКА В ВАКУУМЕ
  • 1.1. Введение. Основные положения теории электромагнетизма
  • 1.2. Основные законы электростатики в вакууме
  • 1.2.1. Закон Кулона
  • 1.2.2. Напряженность электрического поля
  • 1.2.3. Примеры вычисления напряженностей полей
  • 1.3. Теорема Гаусса
  • 1.3.1. Поток вектора через поверхность
  • 1.3.2. Поток вектора E через замкнутую поверхность
  • 1.3.3. Применение теоремы Гаусса для расчета полей
  • 1.4. Дифференциальная форма теоремы Гаусса
  • 1.4.1. Дивергенция вектора E в декартовой системе координат
  • 1.4.2. Теорема Остроградского-Гаусса
  • 1.5. Работа сил электростатического поля. Циркуляция вектора
  • 1.5.1. Работа электрического поля. Циркуляция вектора
  • 1.5.2. Дифференциальная форма теоремы о циркуляции вектора
  • 1.5.3. Теорема Стокса
  • 1.6. Потенциал электростатического поля
  • 1.6.1. Потенциал
  • 1.6.2. Связь напряженности поля и потенциала. Уравнение Пуассона
  • 1.6.3. Примеры вычисления потенциала
  • 1.7. Потенциал и напряженность поля системы точечных зарядов
  • 1.7.1. Потенциал и напряженность поля электрического диполя
  • 1.7.2. Диполь во внешнем электрическом поле
  • 1.7.3. Система зарядов на больших расстояниях
  • Глава 2. ЭЛЕКТРОСТАТИКА В ВЕЩЕСТВЕ
  • 2.1. Макро и микрополя в веществе
  • 2.2. Поляризация диэлектриков
  • 2.2.1. Типы диэлектриков
  • 2.2.2. Вектор поляризации
  • 2.2.3. Связь вектора поляризации с поверхностной плотностью заряда
  • 2.2.4. Теорема Гаусса для вектора поляризации
  • 2.3. Вектор электрической индукции
  • 2.3.1. Вектор электрической индукции
  • 2.3.2. Диэлектрическая проницаемость
  • 2.4. Граничные условия
  • 2.4.1. Граничные условия для нормальных составляющих
  • 2.4.2. Граничные условия для тангенциальных составляющих
  • 2.4.3. Закон преломления линий индукции
  • 2.4.4. Примеры вычисления полей в диэлектриках
  • 2.5. Проводники в электрическом поле
  • 2.5.1. Проводники
  • 2.5.2. Метод электрических изображений
  • 2.5.3. Емкость проводников
  • 2.5.4. Конденсаторы
  • 2.6. Энергия электрического поля
  • 2.6.1. Энергия системы зарядов
  • 2.6.2. Энергия электрического поля
  • 2.6.3. Примеры. Собственная энергия
  • 2.6.4. Энергия электрического поля в диэлектриках
  • 2.7. Силы в электрических полях
  • 2.7.1. Пондеромоторные силы
  • 2.7.2. Силы, действующие на поверхностные заряды
  • 2.7.3. Определение пондеромоторных сил из энергии
  • 2.8. Микроскопическая теория поляризации диэлектриков
  • 2.8.1. Неполярные диэлектрики
  • 2.8.2. Полярные диэлектрики
  • 2.9. Пьезо и сегнетоэлектричество
  • 2.9.1. Пьезоэлектрики
  • 2.9.2. Сегнетоэлектрики
  • Глава 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
  • 3.1. Уравнение непрерывности. Время релаксации
  • 3.1.1. Ток и плотность тока. Опытные законы
  • 3.1.2. Закон сохранения электрического заряда
  • 3.1.3. Максвелловское время релаксации
  • 3.1.4. Опыты Стюарта и Толмена
  • 3.2. Классическая электронная теория проводимости
  • 3.2.1. Модель проводника. Закон Ома
  • 3.2.3. Закон Видемана - Франца. Недостатки классической теории
  • 3.2.4. Электрические цепи. ЭДС. Законы Кирхгофа
  • 3.3. Магнитное взаимодействие и магнитное поле движущихся зарядов
  • 3.3.1.Экспериментальные факты. Магнитная индукция
  • 3.3.2. Релятивистская природа магнитного поля
  • 3.4. Сила Лоренца и закон Ампера
  • 3.4.1.Сила Лоренца
  • 3.4.2. Движение заряда в постоянном однородном магнитном поле
  • 3.4.3. Взаимодействие токов. Закон Ампера
  • 3.5. Поле движущегося заряда. Закон Био-Савара
  • 3.5.1.Магнитное поле движущегося заряда
  • 3.5.2. Магнитное поле тока
  • 3.5.3. Примеры магнитных полей
  • 3.5.4. О системах единиц
  • 3.6. Поток и циркуляция вектора магнитной индукции
  • 3.6.1.Поток вектора магнитной индукции
  • 3.6.2. Циркуляция вектора магнитной индукции
  • 3.6.3. Дифференциальная форма теоремы о циркуляции
  • 3.6.4. Примеры вычисления магнитных полей
  • 3.7. Векторный потенциал магнитостатического поля. Магнитныймомент
  • 3.7.1.Векторный потенциал. Неоднозначность, калибровка и градиентная инвариантность
  • 3.7.2. Пример однородного магнитного поля
  • 3.7.3. Уравнение для векторного потенциала. Векторный потенциал токов
  • 3.7.4. О физическом смысле векторного потенциала
  • 3.7.5. Векторный потенциал и магнитное поле витка с током
  • 3.8. Контур с током в магнитном поле
  • 3.8.1. Контур с током в однородном магнитном поле
  • 3.8.2. Контур с током в неоднородном магнитном поле
  • 3.9. Магнитное поле в веществе
  • 3.9.1.Магнитные моменты в веществе
  • 3.9.2. Микро и макрополе. Вектор намагничивания
  • 3.9.4. Напряженность магнитного поля
  • 3.9.5. Магнитные восприимчивость и проницаемость вещества
  • 3.10. Граничные условия для векторов магнитного поля
  • 3.11. Гиромагнитные эффекты
  • 3.11.1. Гиромагнитные отношения
  • 3.11.2. Опыт Эйнштейна–де Гааза и эффект Барнетта
  • 3.11.3. Опыт Штерна-Герлаха
  • 3.12. Диамагнетизм
  • 3.12.1. Ларморовская прецессия
  • 3.12.2. Диамагнитная восприимчивость и проницаемость
  • 3.13. Парамагнетизм
  • 3.13.1.Магнитная восприимчивость
  • 3.13.2. Намагничивание в сильных полях (или при малых температурах Т)
  • 3.14. Ферромагнетизм
  • 3.14.1.Свойства ферромагнетиков
  • 3.14.2. Природа ферромагнетизма
  • 3.14.3. Другие формы магнитного упорядочивания
  • 3.15. Электропроводность в магнитном поле
  • 3.15.1.Классический эффект Холла (1879 г.)
  • 3.15.2. Двумерный ток. МДП структуры
  • 3.15.3. Квантовый эффект Холла
  • 3.16. Сверхпроводимость
  • 3.16.1. Основные особенности сверхпроводящего состояния
  • 3.16.2. Уравнение Лондонов
  • 3.16.3. Объяснение сверхпроводимости
  • Глава 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ И УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА
  • 4.1. Движущиеся проводники в магнитном поле
  • 4.1.1. Работа магнитного поля при перемещении контура с током
  • 4.2. Закон электромагнитной индукции
  • 4.2.1. Закон Фарадея
  • 4.2.2. Формулировка Максвелла
  • 4.3. Взаимная индукция и самоиндукция
  • 4.3.1. Взаимная индукция
  • 4.3.2. Самоиндукция
  • 4.3.3. Еще о потенциальной энергии и единицах измерения
  • 4.4. Энергия магнитного поля
  • 4.4.1.Об энергии взаимодействующих токов
  • 4.4.2. Энергия магнитного поля соленоида
  • 4.4.3. Энергия магнитного поля
  • 4.5. Ток смещения
  • 4.5.1. Противоречие с законом сохранения заряда
  • 4.5.2. Ток смещения
  • 4.6. Система уравнений Максвелла
  • 4.6.1. Система уравнений Максвелла
  • 4.6.2. Материальные уравнения
  • 4.6.3. О магнитном заряде. Магнитный монополь
  • 4.7. Векторный и скалярный потенциалы электромагнитного поля
  • 4.7.1. Зависящие от времени потенциалы поля
  • 4.7.2. Уравнения для потенциалов
  • 4.8. Волновое уравнение
  • 4.8.1. Волновое уравнение
  • Дополнения

Usage statistics

stat Access count: 67
Last 30 days: 6
Detailed usage statistics