Общий курс физики. В 5 т. Том III. Электричество. Сивухин Д.В.

4-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2004. - 656 с.

Третий том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий науки об электричестве, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи.

Третье издание третьего тома вышло в 1996 г. в двух частях.

Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.

Формат: djvu / zip

Размер: 6,1 Мб

Скачать / Download файл

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к первому изданию ..................................................................... 7

Введение

1. Действие на расстоянии и полевое взаимодействие................................... 9

2. Электрический заряд и напряженность электрического поля ... 14

Глава I. Электрическое поле

3. Закон Кулона. Принцип суперпозиции электростатических полей 17

4. Электрический диполь................................................................................. 22

5. Поток вектора и электростатическая теорема Гаусса............................... 27

6. Применения теоремы Гаусса....................................................................... 31

7. Дифференциальная форма электростатической теоремы Гаусса . 38

8. Математическое дополнение. Формула Гаусса-Остроградского . . 41

9. Теорема Ирншоу......................................................................................... 44

10. Электрическое поле в веществе.................................................................. 46

11. Проводники в электрическом поле............................................................ 50

12. Поляризация диэлектриков........................................................................ 56

13. Теорема Гаусса для диэлектриков............................................................. 60

14. Граничные условия...................................................................................... 61

15. Поляризуемость и диэлектрическая проницаемость................................ 63

16. Поле равномерно поляризованного шара................................................. 66

17. Потенциальность электростатического поля............................................. 69

18. Электрический потенциал............................................................................ 71

19. Вычисление потенциала по напряженности поля....................................... 75

20. Измерение разности потенциалов электрометром. Электрический зонд 78

21. Электрическое поле Земли.......................................................................... 82

22. Общая задача математической электростатики.......................................... 84

23. Метод электрических изображений............................................................ 86

24. Точечный заряд над плоской поверхностью диэлектрика....................... 91

25. Электрическое поле заряженного проводящего эллипсоида .... 92

26. Емкость проводников и конденсаторов .................................................. 97

27. Потенциальные и емкостные коэффициенты............................................. 104

28. Электрическая энергия................................................................................ 108

29. Локализация электрической энергии в пространстве............................... 111

30. Взаимная энергия точечных зарядов.......................................................... 117

31. Термодинамика диэлектриков.................................................................... 119

32. Свободная энергия и силы.......................................................................... 123

33. Максвелловские натяжения и давления..................................................... 129

34. Вычисление пондеромоторных сил в общем виде .................................. 135

35. Электронная теория поляризации неполярных диэлектриков . . . 140

36. Электронная теория поляризации полярных газообразных ди­электриков 146

37. Пьезоэлектричество..................................................................................... 151

38. Пироэлектричество...................................................................................... 159

39. Сегнетоэлектричество.................................................................................. 161

Глава II.

Электрический ток

40. Плотность тока. Закон сохранения электрического заряда...................... ... 173

41. Закон Ома...................................................................................................... ... 175

42. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца......................................................... ... 178

43. Сторонние силы. Концентрационный элемент........................................... ... 189

44. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной форме............................... ... 192

45. Правила Кирхгофа....................................................................................... ... 197

46. Стационарные токи в массивных проводниках.......................................... ... 200

47. Электролитическая ванна............................................................................ ... 203

48. Процессы установления тока при зарядке и разрядке конденса­тора ... ... 206

Глава III.

Магнитное поле

49. Силы, действующие в магнитном поле на движущиеся заряды

и токи............................................................................................................ ... 209

50. Магнитное поле равномерно движущегося заряда. Закон Био

и Савара........................................................................................................ ... 212

51. Расчет магнитных полей с помощью закона Био и Савара. Системы единиц 216

52. Момент сил, действующих на виток с током в магнитном поле . . 220

53. Теорема Гаусса для магнитных полей........................................................ ... 223

54. Дополнительные сведения о телесных углах.............................................. ... 224

55. Теорема о циркуляции магнитного поля в вакууме................................. ... 227

56. Дифференциальная форма теоремы о циркуляции.................................. ... 232

57. Эквивалентность магнитных полей тока и магнитного листка. . . 234

58. Магнитное поле в веществе......................................................................... ... 242

59. Теорема о циркуляции магнитного поля в веществе................................ ... 246

60. Граничные условия для векторов ВиН................................................. ... 247

61. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость....................... ... 249

62. Работа при перемещении витка с током в постоянном магнитном поле.. ... 254

63. Способ Гаусса измерения магнитных полей............................................... ... 255

64. Электромагнитная индукция....................................................................... ... 256

65. Правило Ленца............................................................................................. ... 260

66. Максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции 263

67. Флюксметр и пояс Роговского.................................................................... ... 267

68. Индуктивность проводов. Явления при замыкании и размыкании тока ... 271

69. Магнитная энергия токов............................................................................ ... 276

70. Локализация магнитной энергии в пространстве...................................... ... 279

71. Теорема о сохранении магнитного потока.................................................. ... 283

72. Энергия и силы............................................................................................. ... 284

73. Термодинамика магнетиков......................................................................... ... 289

74. Ферромагнетизм........................................................................................... ... 291

75. Магнитные свойства атомов........................................................................ ... 296

76. Объяснение диамагнетизма.......................................................................... ... 298

77. Объяснение парамагнетизма........................................................................ ... 301

78. Гиромагнитные явления.............................................................................. ... 308

79. Формальная теория ферромагнетизма Вейсса........................................... ... 310

80. Сверхпроводники и их магнитные свойства............................................... ... 317

Глава IV.

Уравнения Максвелла

81. Ток смещения............................................................................................... .. 331

82. Система уравнений Максвелла................................................................... .. 336

83. Скорость распространения электромагнитных возмущений .... 340

84. Энергия и поток энергии............................................................................. .. 346

85. Международная система единиц (СИ)....................................................... .. 354

Глава V.

Движение заряженных частиц в электромаг­нитных полях

86. Движение в постоянных и однородных полях............................................ .. 364

87. Дрейф заряженной частицы в неоднородном магнитном поле

при наличии слабого электрического поля................................................ .. 368

88. Адиабатический инвариант.......................................................................... .. 375

89. Определение удельного заряда частицы.................................................... .. 378

90. Измерение элементарного заряда методом масляных капель .... 382

91. Электромагнитная масса.............................................................................. .. 386

Глава VI.

Электролиты

92. Электролиз и электролитическая диссоциация......................................... .. 391

93. Примеры электролиза................................................................................. .. 395

94. Законы электролиза Фарадея и элементарный заряд................................ .. 397

95. Скорости ионов и электрическая проводимость электролитов . . . 398

96. Гальванические элементы и аккумуляторы ............................................ .. 403

Глава VII.

Электрические токи в металлах, полупро­водниках и вакууме

97. Инерция электронов в металлах................................................................. .. 411

98. Явление Холла.............................................................................................. .. 414

99. Применения статистики Ферми-Дирака к электронам в металлах 418

100. Металлы и полупроводники....................................................................... .. 426

101. Термоэлектронная эмиссия ...................................................................... .. 434

102. Электронные лампы и их применения........................................................ .. 442

103. Вторичная и автоэлектронная эмиссия...................................................... .. 447

Глава VIII.

Электрические явления в контактах

104. Контактная разность потенциалов.............................................................. .. 450

105. Термоэлектрический ток............................................................................. .. 454

106. Явление Пельтье ....................................................................................... .. 460

107. Термодинамика термоэлектрических явлений. Явление Томсона . 463

108. Выпрямляющее действие контактов полупроводников........................... .. 466

Глава IX.

Электрические токи в газах

109. Ионизация и рекомбинация......................................................................... .. 470

110. Измерение потенциала ионизации методом электронного удара . 473

111. Измерение слабых токов.............................................................................. .. 476

112. Несамостоятельная проводимость газов.................................................... .. 477

113. Измерение коэффициентов рекомбинации................................................. .. 480

114. Измерение подвижностей ионов................................................................. .. 484

115. Теория Таунсенда........................................................................................ .. 486

116. Закон Пашена................................................................................................ .. 492

117. Тлеющий разряд.......................................................................................... ... 494

118. Искровой разряд......................................................................................... ... 499

119. Коронный разряд......................................................................................... ... 501

120. Дуговой разряд............................................................................................ ... 502

121. Плазма........................................................................................................... ... 505

Глава X.

Колебания и волны

122. Уравнение колебательного контура........................................................... ... 513

123. Свободные колебания гармонического осциллятора................................ ... 518

124. Затухающие колебания................................................................................ ... 521

125. Баллистический гальванометр..................................................................... ... 524

126. Векторная диаграмма и комплексные обозначения................................... ... 525

127. Вынужденные колебания затухающего осциллятора под действи­ем синусоидальной силы529

128. Вынужденные колебания под действием несинусоидальной силы. Теорема Фурье536

129. Закон Ома для переменных токов (синусоидально меняющихся

во времени)................................................................................................... ... 540

130. Правила Кирхгофа для переменных токов................................................ ... 545

131. Эффективные напряжение и ток................................................................. ... 548

132. Процессы установления колебаний............................................................ ... 549

133. Автоколебания. Ламповый генератор........................................................ ... 560

134. Релаксационные колебания.......................................................................... ... 566

135. Параметрическое возбуждение колебаний................................................ ... 568

136. Трансформатор............................................................................................ ... 572

137. Колебания с двумя степенями свободы...................................................... ... 577

138. Волновое уравнение.................................................................................... ... 581

139. Плоские электромагнитные волны .......................................................... ... 585

140. Стоячие волны.............................................................................................. ... 588

141. Поле излучения диполя Герца ................................................................. ... 592

142. Демонстрационные опыты с электромагнитными волнами....................... ... 600

143. Волны вдоль проводов................................................................................ ... 606

144. Свойства быстропеременных токов. Скин-эффект................................... ... 612

145. Давление и импульс электромагнитных волн............................................ ... 617

146. Принципы радиосвязи................................................................................. ... 621

147. Распространение электромагнитных волн в волноводах.......................... ... 629

Приложения

Важнейшие формулы электродинамики в системе СИ....................................... ... 640

Фундаментальные физические константы............................................................ ... 645

Именной указатель................................................................................................. ... 646

Предметный указатель........................................................................................... ... 648