Лекции и конспекты по физике

Электродинамика
Электрический заряд
Электрическое поле в вакууме
Работа электрических сил
Потенциал электростатического поля
Графическое изображение электростатического поля
Практическое занятие по физике
Тепловое излучение
Специальная теория относительности

Законы фотоэффекта

Теория атома водорода по Бору
Волновые свойства микрочастиц
Контрольная работа № 1
Уравнение Шредингера
Квантовая модель атома водорода
Многоэлектронные атомы. Принцип Паули

Квантовая теория свободных электронов в металле

Нерелятивистская квантовая механика
Атомное ядро. Закон радиоактивного распада.
Изучить экзоэнергетические реакции деления и синтеза.
Лекции и конспекты по физике

Векторы электромагнитного поля

Закон электромагнитной индукции
Теорема Гаусса в дифференциальной форме
Векторные операции в различных системах координат
Силовые линии и эквипотенциальные поверхности
Граничные условия на поверхности раздела двух диэлектриков.
Поле внутри проводящего тела в условиях электростатики
Плоскопараллельное поле
Ёмкость
Поле и ёмкость параллельных несоосных цилиндров
Формулы Максвелла
Ротор (вихрь)
Электрическое поле в проводящей среде
Магнитное поле постоянных токов
Расчет магнитных экранов
Энергия магнитного поля
Переменное электромагнитное поле в неподвижной среде
Плоская волна в проводящей среде
Теорема Умова-Пойнтинга
Поверхностный эффект
Атомная физика
Атомные ядра

РАДИОАКТИВНОСТЬ

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ
ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
 

Закон электромагнитной индукции – второе уравнение Максвелла.

Закон электромагнитной индукции открыт Фарадеем в 1831 г. Он гласит:

в цепи, охватывающей изменяющийся во времени магнитный поток, возникает Э.Д.С., пропорциональная скорости изменения потока, т. е.

.

Определяя Э.Д.С. как работу, совершаемую при переносе единичного заряда по замкнутому контуру, можно представить ее интегралом:

Максвеллу принадлежит заслуга обобщения этого закона на случай любой среды.

 

(1.3)

 

– обобщенная максвелловская формулировка закона электромагнитной индукции на случай любой среды. В частности, это может быть лишь мысленный контур, находящийся целиком в пустоте.

 Магнитный поток Ф по определению, есть поток вектора магнитной индукции   через поверхность, ограниченную контуром, т. е.:

Поэтому (1.3):

Здесь рассматривается поле в неподвижных средах, поэтому полная производная заменена частной.

причем площадь S опирается на контур L.

 На основании теоремы Стокса

  ,

поэтому

Равенство должно выполняться при любых площадках S, что возможно только в том случае, когда равны подынтегральные функции обоих интегралов. Следовательно:

(1.4)

Это 2ое уравнение Максвелла, представляющее собой дифференциальное выражение закона электромагнитной индукции.

 Физический смысл 2го уравнения Максвелла состоит в том, что в пространстве, где магнитная индукция изменяется во времени, возникает в том же пространстве напряженность электрического поля, направление линий которого связано с изменением магнитной индукции правилом левоходового винта (рис. 1.З).

  Рис. 1.3

4. Теорема Гаусса и постулат Максвелла.

Теорема Гаусса гласит:

поток вектора напряженности электрического поля сквозь замкнутую поверхность в однородной и изотропной среде равен отношению электрического заряда, заключенного в объеме пространства, ограниченного этой поверхностью, к абсолютной диэлектрической проницаемости среды, т. е.:

 

(1.5)

 

 Теорема применяется, когда может быть использована симметрия в электрическом поле.

 Т. о. интеграл напряженности электрического поля, распространенный по некоторой замкнутой повер-хности для однородной и изотопной среды может рассматриваться как мера электрического заряда, заключенного внутри этой поверхности (рис. 1.4).

 Рис. 1.4

Однако по величине этого интеграла еще нельзя судить о распределении электрического заряда внутри объема, ограниченного замкнутой поверхностью. Для решения этого вопроса необходимо применить теорему Гаусса в дифференциальной форме.

Воспользуемся теоремой Остроградского-Гаусса. В соответствии с этой теоремой интеграл по замкнутой поверхности равен интегралу дивергенции этого вектора, взятый по объему, ограниченному этой поверхностью.

div или «расхождение»

 – скалярная величина.

Правую часть (1.5) можно представить.

ρ – объемная плотность заряда.

Тогда можно записать

Поскольку полученное равенство применимо к любому объему, то должны равняться подынтегральные выражения:

Атомное ядро. Закон радиоактивного распада