t.me/OB4UHHUKOB Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время27.11.20 12:24:20
На обложку
Геосинклиналиавторы — Обуэн Ж.
Интеллектуалы во Франции: Вторая половина XIX векаавторы — Шарль К.
Физика плазмы солнечной атмосферыавторы — Каплан С. А., Пикельнер С. Б., Цытович В. Н.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
Литературные памятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Физика

Электричество и магнетизм: Учебное пособие для студентов вузов. — 2-е изд. — Матвеев А. Н.
Электричество и магнетизм: Учебное пособие для студентов вузов. — 2-е изд.
Учебное издание
Матвеев А. Н.
год издания — 2005, кол-во страниц — 464, ISBN — 5-329-01419-0, 5-94666-205-8, тираж — 3000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 460 гр., издательство — ОНИКС 21 век
серия — Классический университетский учебник
КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ
Печатается по решению Учёного совета Московского университета

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — электр, магнет, магнит, флуктуац, скин-эффект, волновод, резонатор, заряд, гаусса-остроградск, кулон, ампер, вольт, индукц, био-савар, максвелл, ирнш, дипол, гистерезис, пьезоэлектр, пироэлектр, кирхгоф, провод, намагничен, фарад, трёхфаз, четырёхполюс

Изложение курса начинается с экспериментального обоснования теории электричества и магнетизма и базируется на релятивистских представлениях, известных студентам из предшествующих разделов курса общей физики. Связь между электрическими и магнитными полями выявляется на самой ранней стадии изложения. Наряду с традиционными достаточно подробно изложены такие вопросы курса, как флуктуации тока в цепях, аномальный скин-эффект, волноводы и резонаторы и др.

Пособие предназначено для студентов и преподавателей вузов и университетов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ15
ВВЕДЕНИЕ17
 
Г л а в а  1.  ЗАРЯДЫ, ПОЛЯ, СИЛЫ19
 
1. Микроскопические носители электрических зарядов20
Классификация. Электрон. Протон. Нейтрон. Что означает непрерывное распределение электрического элементарного заряда? Спин и магнитный момент
2. Заряженные тела. Электризация24
Термоэлектронная работа выхода. Энергетический спектр электронов. Энергия Ферми. Контактная разность потенциалов. Электризация
3. Элементарный заряд и его инвариантность32
Опыты Милликена. Резонансный метод измерения заряда. Отсутствие дробного заряда. Равенство положительных и отрицательных элементарных зарядов. Инвариантность заряда
4. Электрический ток36
Движение зарядов. Непрерывное распределение зарядов. Объёмная плотность зарядов. Концентрация зарядов. Поверхностная плотность зарядов. Плотность тока. Сила тока через поверхность
5. Закон сохранения заряда41
Два аспекта понятия сохранения заряда. Интегральная формулировка закона сохранения заряда. Дивергенция. Формула Гаусса-Остроградского. Дифференциальная формулировка закона сохранения заряда
6. Закон Кулона48
Экспериментальные проверки закона Кулона. Метод Кавендиша. Проверка закона для больших расстояний. Проверка закона для малых расстояний. Полевая трактовка закона Кулона. Электрическое поле. О границах применимости классической концепции поля
7. Принцип суперпозиции56
Принцип суперпозиции для взаимодействия точечных зарядов. Полевая формулировка принципа суперпозиции. Пробные заряды. Границы применимости принципа суперпозиции
8. Магнитное поле59
Необходимость возникновения магнитного поля при движении зарядов. Взаимодействие точечного заряда и бесконечной прямой заряженной нити. Релятивистская природа магнитного поля. Силы взаимодействия параллельных проводников с током. Единица силы тока. Магнитное поле
9. Сила Лоренца. Сила Ампера65
Преобразование сил. Сила Лоренца. Индукция магнитного поля. Сила Ампера. Переход от объёмных токов к линейным. Магнитное поле прямолинейного тока
10. Закон Био-Савара70
Взаимодействие элементов тока. Об экспериментальной проверке закона взаимодействия. Полевая трактовка взаимодействия. Закон Био-Савара. Сила взаимодействия прямолинейных токов
11. Преобразование полей76
Инвариантность выражения для силы в электромагнитном поле. Преобразование полей. Применения формул (11.15). Поле точечного заряда, движущегося равномерно и прямолинейно
Задачи81
 
Г л а в а  2.  ПОСТОЯННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ83
 
12. Постоянное электрическое поле84
Неподвижный заряд. Существо модели. Границы применимости модели
13. Дифференциальная формулировка закона Кулона85
Теорема Гаусса. Измерение заряда. Физическая основа справедливости теоремы Гаусса. Дифференциальная формулировка закона Кулона. Уравнение Максвелла для divE. Силовые линии. Источники и стоки вектора Е. Инвариантность заряда
14. Потенциальность электростатического поля90
Работа в электрическом поле. Потенциальность кулоновского поля. Ротор вектора. Формула Стокса. Дифференциальная формулировка потенциальности поля. Градиент. Скалярный потенциал. Неоднозначность скалярного потенциала. Нормировка. Выражение работы через потенциал. Потенциал поля точечного заряда. Потенциал поля системы точечных зарядов. Потенциал поля непрерывного распределения зарядов. Потенциал поля поверхностных зарядов. Бесконечность потенциала поля точечного заряда. Конечность потенциала при непрерывном распределении заряда с конечной плотностью. Непрерывность потенциала. Теорема Ирншоу
15. Электростатическое поле в вакууме102
Постановка задачи. Прямое использование закона Кулона. Вычисление потенциала. Использование теоремы Гаусса. Уравнения Лапласа и Пуассона. Бесконечный равномерно заряженный круглый цилиндр
16. Электростатическое поле при наличии проводников108
Дифференциальная форма закона Ома. Классификация материалов по проводимости. Отсутствие электрического поля внутри проводника. Отсутствие в проводнике объёмных зарядов. Электрическая индукция. Поле вблизи поверхности проводника. Механизм образования поля вблизи поверхности проводника. Зависимость поверхностной плотности зарядов от кривизны поверхности. Отекание заряда с острия. Электроскопы и электрометры. Металлический экран. Потенциал проводника. Ёмкость уединённого проводника. Система проводников. Конденсаторы. Проводящий шар в однородном поле. Поле диполя. Метод изображений
17. Электростатическое поле при наличии диэлектриков138
Дипольный момент непрерывного распределения зарядов. Поляризация диэлектриков. Молекулярная картина поляризации. Зависимость поляризованности от напряжённости электрического поля. Влияние поляризации на электрическое поле. Объёмная и поверхностная плотности связанных зарядов. Электрическое смещение. Электростатическая теорема Гаусса при наличии диэлектриков. Граничные условия. Граничные условия для нормальной составляющей вектора D. Граничные условия для тангенциальной составляющей вектора Е. Преломление силовых линий на границе раздела диэлектриков. Знаки связанных зарядов на границе раздела диэлектриков. Метод изображений. Диэлектрический шар в однородном поле
18. Энергия электростатического поля156
Энергия взаимодействия дискретных зарядов. Энергия взаимодействия при непрерывном распределении зарядов. Собственная энергия. Плотность энергии поля. Энергия поля поверхностных зарядов. Энергия заряженных проводников. Энергия диполя во внешнем поле. Энергия диэлектрического тела во внешнем поле
19. Силы в электрическом поле165
Природа сил. Сила, действующая на точечный заряд. Сила, действующая на непрерывно распределённый заряд. Сила, действующая на диполь. Момент сил, действующих на диполь. Объёмные силы, действующие на диэлектрик. Силы, действующие на проводник. Поверхностные силы, действующие на диэлектрик. Объёмные силы, действующие на сжимаемый диэлектрик. Вычисление сил из выражения для энергии
Задачи178
 
Г л а в а  3.  ДИЭЛЕКТРИКИ181
 
20. Локальное поле182
Отличие локального поля от внешнего. Вычисление напряжённости локального поля
21. Неполярные диэлектрики184
Молекулярная диэлектрическая восприимчивость. Разреженные газы. Плотные газы
22. Полярные диэлектрики187
Зависимость поляризованности от температуры. Поле насыщения. Разреженные газы. Квантовая интерпретация поляризованности полярных газообразных диэлектриков. Плотные газы. Полярные жидкости. Ионные кристаллы
23. Сегнетоэлектрики193
Определение. Петля гистерезиса. Точка Кюри. Молекулярный механизм спонтанной поляризованности. Диэлектрические домены. Антисегнетоэлектрики
24. Пьезоэлектрики197
Свойства пьезоэлектриков. Продольный и поперечный пьезоэффекты. Механизм пьезоэффекта. Обратный пьезоэффект. Пироэлектрики
Задачи200
 
Г л а в а  4.  ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК201
 
25. Электрическое поле при наличии постоянных токов202
Поле внутри проводника. Вопрос об источниках поля. Поле вне проводника. Поверхностные заряды. Объёмные заряды. Механизм осуществления постоянного тока. Изменение потенциала вдоль проводника с током
26. Сторонние э. д. с.206
Сущность сторонних э. д. с. Механическая сторонняя э. д. с. Гальванические элементы. Элемент Вольта. Область действия сторонних э. д. с. Закон сохранения энергии. Поляризация элемента. Способы деполяризации. Аккумуляторы
27. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца. Работа, совершаемая при прохождении тока, и развиваемая мощность213
Работа, совершаемая при прохождении тока. Мощность. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца. Источник энергии для работы электрического тока. Вывод закона Ома исходя из электронной картины электропроводности. Вывод закона Джоуля-Ленца исходя из электронной теории электропроводности. Недостатки классической теории электропроводности. Основные черты квантовой трактовки электропроводности
28. Линейные цепи. Правила Кирхгофа217
Изолированная замкнутая цепь. Разветвлённые цепи. Правила Кирхгофа
29. Токи в сплошной среде221
Постановка задачи. Вывод формулы. Условия применимости (29.6). Коаксиальные электроды. Неоднородная среда
30. Заземление линий передач224
Постановка задачи. Расчёт сопротивления. Экспериментальная проверка. Напряжение шага
Задачи228
 
Г л а в а  5.  ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ229
 
31. Электропроводность металлов230
Доказательство отсутствия переноса вещества электрическим током в металлах. Опыты Толмена и Стюарта. О зонной теории. Зависимость сопротивления от температуры. Эффект Холла. Магнетосопротивление. Подвижность электронов. Сверхпроводимость. Критическая температура. Критическое поле. Эффект Мейсснера. Поверхностный ток. Сверхпроводники первого и второго рода. Объяснение сверхпроводимости
32. Электропроводность жидкостей238
Диссоциация. Расчёт электропроводимости. Зависимость электропроводимости от концентрации. Зависимость электропроводимости от температуры. Электролиты
33. Электропроводность газов241
Самостоятельный и несамостоятельный ток. Несамостоятельный ток. Плотность тока насыщения. Характеристика тока. Самостоятельный ток. Действие пространственного заряда. Подвижность зарядов. Сравнение выводов из (33.18) с экспериментом
34. Электрический ток в вакууме245
Термоэлектронная эмиссия. Характеристики электронного облака. Плотность тока насыщения. Закон трёх вторых
Задачи252
 
Г л а в а  6.  СТАЦИОНАРНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ253
 
35. Закон полного тока254
Постановка задачи. Интегральная формулировка закона полного тока. Дифференциальная форма закона полного тока. Экспериментальная проверка закона полного тока. Вывод дифференциальной формы непосредственным дифференцированием формы Био-Савара
36. Уравнения Максвелла для стационарного магнитного поля259
Уравнение для divВ. Уравнения Максвелла. Тип решаемых задач
37. Векторный потенциал261
Возможность введения векторного потенциала. Неоднозначность векторного потенциала. Калибровка потенциала. Уравнение для векторного потенциала. Закон Био-Савара. Поле элементарного тока
38. Магнитное поле при наличии магнетиков268
Определение. Механизмы намагничивания. Намагниченность. Векторный потенциал при наличии магнетиков. Объёмная плотность молекулярных токов. Поверхностные молекулярные токи. Однородно намагниченный цилиндр. Напряжённость магнитного поля. Уравнение для напряжённости. Зависимость намагниченности от напряжённости. Поле в магнетике. Постоянные магниты. Граничные условия для векторов поля. Граничное условие для нормальной составляющей вектора В. Граничное условие для тангенциальной составляющей вектора Н. Преломление магнитных силовых линий. Измерение индукции магнитного поля. Поля бесконечного соленоида и однородно намагниченного бесконечно длинного цилиндра. Измерение магнитной проницаемости, индукции и напряжённости поля внутри магнетика. Шар из магнетика в однородном поле. Магнитная экранировка
39. Силы в магнитном поле284
Силы, действующие на ток. Сила Лоренца. Сила и момент сил, действующие на магнитный момент. Объёмные силы, действующие на несжимаемые магнетики
Задачи288
 
Г л а в а  7.  МАГНЕТИКИ291
 
40. Диамагнетики292
Ларморова прецессия. Диамагнетизм. Диамагнитная восприимчивость. Независимость диамагнитной восприимчивости от температуры
41. Парамагнетики296
Механизм намагничивания. Зависимость парамагнитной восприимчивости от температуры. Магнитные моменты свободных атомов. Магнитные моменты молекул. Магнетизм, обусловленный свободными электронами. Парамагнитный резонанс
42. Ферромагнетики302
Определение. Кривая намагничивания и петля гистерезиса. Кривая магнитной проницаемости. Классификация ферромагнитных материалов. Взаимодействие электронов. Элементарная теория ферромагнетизма. Закон Кюри-Вейсса. Анизотропия намагничивания. Домены. Границы. Перемагничивание. Антиферромагнетизм. Ферримагнетизм. Ферромагнитный резонанс
43. Гиромагнитные эффекты310
Соотношение между механическими и магнитными моментами. Опыт Эйнштейна-де Гааз. Эффект Барнетта
Задачи314
 
Г л а в а  8.  ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
И КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ ТОКИ315
 
44. Индукция токов в движущихся проводниках316
Возникновение э. д. с. в движущемся проводнике. Обобщение на произвольный случай. Генераторы переменного тока. Закон сохранения энергии
45. Закон электромагнитной индукции Фарадея320
Определение. Физическая сущность явления. Движущийся проводник в переменном магнитном поле. Применение электромагнитной индукции к генераторам переменного тока
46. Дифференциальная формулировка закона электромагнитной индукции322
Формулировка. Непотенциальность индукционного электрического поля. Векторный и скалярный потенциалы в переменном электромагнитном поле. Неоднозначность потенциалов, калибровочное преобразование
47. Энергия магнитного поля325
Энергия магнитного поля изолированного контура с током. Энергия магнитного поля нескольких контуров с током. Энергия магнитного поля при наличии магнетиков. Плотность энергии магнитного поля. Индуктивность. Поле соленоида. Энергия магнетика во внешнем магнитном поле. Вычисление сил из выражения для энергии. Объёмные силы, действующие на сжимаемые магнетики. Энергия магнитного момента во внешнем поле
48. Цепи квазистационарного переменного тока339
Определение. Самоиндукция. Включение и выключение постоянной э. д. с. в цепи с сопротивлением и индуктивностью. Получение прямоугольных импульсов тока. Ёмкость в цепи. Включение и выключение постоянной э. д. с. в цепи с ёмкостью и сопротивлением. Цепь с ёмкостью, индуктивностью, сопротивлением и источником сторонних э. д. с. Переменный ток. Векторные диаграммы. Правила Кирхгофа. Последовательное и параллельное соединения импедансов. Метод контурных токов
49. Работа и мощность переменного тока350
Мгновенная мощность. Средняя мощность. Эффективные значения силы тока и напряжения. Коэффициент мощности. Электродвигатели. Синхронные двигатели. Асинхронные двигатели. Создание вращающегося магнитного поля. Согласование нагрузки с генератором. Токи Фуко
50. Резонансы в цепи переменного тока360
Резонанс напряжений. Резонанс токов. Колебательный контур
51. Цепи с учётом взаимной индукции363
Роль взаимной индукции. Уравнения для системы проводников с учётом самоиндукции и взаимоиндукции. Случай двух контуров. Трансформатор. Векторная диаграмма холостого хода трансформатора. Векторная диаграмма нагруженного трансформатора. Автотрансформатор. Трансформатор как элемент цепи. Реальный трансформатор
52. Трёхфазный ток370
Определение. Получение трёхфазного тока. Соединение обмоток генератора звездой. Соединение обмоток генератора треугольником. Соединение нагрузок. Получение вращающегося магнитного поля
53. Скин-эффект373
Сущность явления. Физическая картина возникновения. Элементарная теория. Толщина скин-слоя. Зависимость омического сопротивления проводника от частоты. Зависимость индуктивности проводника от частоты. Закалка металлов токами высокой частоты. Аномальный скин-эффект
54. Четырёхполюсники377
Определение. Уравнения. Теорема взаимности. Сопротивление четырёхполюсника. Простейшие четырёхполюсники. Входное и выходное сопротивления. Коэффициент передачи
55. Фильтры381
Определение. Фильтр низких частот. Фильтр высоких частот. Цепочка из фильтров. Полосовой фильтр
56. Бетатрон384
Назначение. Принцип действия. Бетатронное условие. Радиальная устойчивость. Вертикальная устойчивость. Бетатронные колебания. Предел энергий, достижимых в бетатроне
Задачи387
 
Г л а в а  9.  ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ391
 
57. Ток смещения392
Сущность процесса. Почему скорость изменения вектора смещения называется плотностью тока? Уравнение Максвелла с током смещения. Релятивистская природа тока смещения
58. Система уравнений Максвелла397
Система уравнений Максвелла. Физический смысл уравнений. Условия применимости уравнений. Полнота и совместность системы уравнений
59. Закон сохранения энергии электромагнитного поля. Поток энергии400
Формулировка. Поток энергии
60. Движение электромагнитной энергии вдоль линий передач402
Механизм компенсации потерь энергии на джоулеву теплоту. Движение энергии вдоль кабеля. Линия передачи для переменного тока. Уравнения для силы тока и напряжения. Характеристический импеданс и постоянная распространения. Характеристическое сопротивление. Скорость распространения. Отражение
61. Излучение электромагнитных волн409
Уравнение для векторного потенциала. Выбор калибровочной функции χ. Решение волнового уравнения. Запаздывающие и опережающие потенциалы. Вибратор Герца. Скалярный потенциал диполя, изменяющегося со временем. Векторный потенциал. Электрическое и магнитное поля. Поле вибратора в волновой зоне. Мощность, излучаемая вибратором. Излучение рамки с током. Излучение ускоренно движущегося электрона. Сила торможения излучением
62. Распространение электромагнитных волн в диэлектриках422
Плоские волны. Уравнения для векторов поля волны. Векторы волны. Фазовая скорость. Длина волны. Свойства волн. Плотность потока энергии
63. Распространение электромагнитных волн в проводящих средах426
Комплексная диэлектрическая проницаемость. Глубина проникновения. Физическая причина поглощения. Интерпретация скин-эффекта. Фазовая скорость и длина волны в проводящей среде. Соотношение между фазами колебаний векторов поля. Соотношение между амплитудами векторов поля
64. Инвариантность плоской волны430
Преобразование полей. Инварианты преобразований электромагнитного поля. Анализ инвариантов поля
65. Давление электромагнитных волн. Импульс фотона432
Механизм возникновения давления. Давление. Импульс цуга электромагнитных волн. Объёмная плотность импульса электромагнитных волн. Импульс фотона
66. Волноводы и резонаторы435
Участок цепи. Участок проводника. Катушка индуктивности. Конденсатор. Излучение. Волноводы. Прямоугольный волновод. Граничная частота. Фазовая скорость. Длина волны в волноводе. Применение метода изображений к анализу волноводов. Дискретность направлений распространения плоских волн от системы излучателей. Граничная длина волны. Длина волны и фазовая скорость в волноводе. Групповая скорость. Соотношение между групповой и фазовой скоростями. Магнитное поле. Классификация волн в волноводах. Резонаторы
Задачи445
 
Г л а в а  10.  ФЛУКТУАЦИИ И ШУМЫ444
 
67. Флуктуации в контуре с током. Шум сопротивления448
Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. Применение теоремы о равнораспределении энергии к свободному гальванометру. Флуктуации в колебательном контуре. Распределение флуктуации по частотам. Шум сопротивления. Эквивалентный генератор шума. Мощность шума генератора. Максимальная чувствительность. Эквивалентная шумовая температура приёмника. Коэффициент шума приёмника. Отношение сигнал-шум
68. Дробовой шум и шум тока455
Источник дробового шума. Распределение шума по частотам. Шум тока. Методы уменьшения шумовых помех
ПРИЛОЖЕНИЯ459

Книги на ту же тему

  1. Техническая электродинамика. Учебник для вузов связи, Фальковский О. И., 1978
  2. Электродинамика структур крайне высоких частот, Гридин В. Н., Нефёдов Е. И., Черникова Т. Ю., 2002
  3. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях. — 3-е изд., доп., Гинзбург С. Г., 1967
  4. Декомпозиционный подход к задачам электродинамики, Никольский В. В., Никольская Т. И., 1983
  5. Постоянные магниты: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп., Пятин Ю. М., ред., 1980
  6. Сегнетоэлектрики и антисегнетоэлектрики, Кенциг В., 1960
  7. Введение в сегнетоэлектричество. Учеб. пособие для втузов, Сонин А. С., Струков Б. А., 1970
  8. Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами, Мория Т., 1988
  9. Сверхпроводимость полупроводников и переходных металлов, Коэн М., Глэдстоун Г., Йенсен М., Шриффер Д., 1972
  10. Электрические машины и микромашины. Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп., Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С., 1981
  11. Обобщённая теория и переходные процессы электрических машин. Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп., Постников И. М., 1975
  12. Взаимодействие сильных электромагнитных полей с плазмой, Геккер И. Р., 1978
  13. Магнитогидродинамические течения в каналах, Гаррис Л., 1963
  14. Полые резонаторы и волноводы: Введение в теорию, Гуревич А. Г., 1952
  15. Справочник по волноводам, 1952
  16. Покорённый электрон, Ивановский М., 1952
  17. Хет-трик в матче с Атлантикой, Шарле Д. Л., 2002

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.070 secработаем на движке KINETIX :)