Материал: Электродинамика. Учебное пособие. Москаленко А.Г., Гаршина М.Н

А.Г. Москаленко М.Н. Гаршина И.А. Сафонов

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Учебное пособие

Воронеж 2002

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Воронежский государственный технический университет

Кафедра физики

А.Г. Москаленко М.Н. Гаршина И.А. Сафонов

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Учебное пособие

Воронеж 2002

УДК 681.3;53

Москаленко А.Г., Гаршина М.Н., Сафонов И.А. Электродинамика: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2002. 115 с.

В учебном пособии содержится краткий теоретический материал и описание лабораторных работ по разделу общего курса физики “Электродинамика”. Пособие предназначено для студентов технического направления первого и второго курсов всех специальностей всех форм обучения.

Учебное пособие подготовлено на магнитном носителев текстовом редакторе Microsoft Word и содержится в файле doc.

Табл. 9. Ил. 73. Библиогр.: 8. назв.

Научный редактор д-р физ.-мат. наук. А. А. Щетинин

Рецензенты: кафедра физики Воронежского государственного педагогического университета; д-р техн.наук А. Ю Василенко

Издаѐтся по решению редакционно – издательского совета Воронежского государственного технического университета

©Москаленко А.Г., Гаршина М.Н., Сафонов И.А., 2002

©Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2002

ВВЕДЕНИЕ

Подготовка инженеров технического профиля требует детального изучения физических закономерностей, в том числе и их экспериментальное исследование. Навыки, полученные студентами в физической лаборатории: понимание наблюдаемых процессов, выбор методики эксперимента, пользование измерительными приборами, обработка полученных результатов – необходимы в процессе дальнейшего обучения и самостоятельной работы.

Настоящее учебное пособие включает описание работ физического практикума, выполняемого студентами в лаборатории электричества кафедра физики ВГТУ. Специфической особенностью данного пособия является то, что описанию лабораторного практикума предшествует краткое описание теоретического материала по основным вопросам электромагнетизма. Это позволило не только сократить теоретическое введение к каждой работе, исключив тем самым неизбежные при этом повторения, но и более полно и последовательно изложить теоретический материал.

При описании лабораторных работ практикума главное внимание обращено на описание экспериментальных установок, методик измерения и порядок выполнения работы. Таким образом, данное пособие позволит подготовиться как к выполнению лабораторной работы. так и к сдаче теоретического минимума при отчѐте.

3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ К ЛАБОРТОРНOМУ ПРАКТИКУМУ ПО ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ

1.1. Электростатика

Электростатика изучает свойства и взаимодействие обладающих электрическим зарядом тел и частиц.

1.1.1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона

В природе существует два типа электрических зарядов:

положительные и отрицательные. Электрический заряд любого тела дискретен, т.е. кратен элементарному электриче-

скому заряду е ( e 1,6 10 19 Кл ). Электрон и протон явля-

ются соответственно носителями элементарных отрицательного и положительного зарядов.

Электронейтральность тел и систем объясняется равным количеством положительно и отрицательно заряженных частиц в них. Отрицательный заряд у тел объясняется избыточным количеством электронов в них по сравнению с числом протонов, а положительный – их недостатком.

Распределение макроскопического заряда в простран-

где dq – заряд, заключѐнный соответственно в объѐме dV, на

поверхности dS, и длине dl.

В случае неоднородного распределения заряда, величина q находится путѐм интегрирования соответствующей плотности:

4