Читать онлайн «Курс общей физики, Том 2. Электродинамика»

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ Е. М. ГЕРШЕНЗОН, Н. Н. МАЛОВ, А. Н. МАНСУРОВ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА Рекомендовано Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов педагогических вузов по специальности 032200 - Физика Москва ACADEMA 2002 УДК 537. 8(075. 8) ББК 22. 313я73 Г 37 Рецензенты: доктор педагогических наук, академик РАО Ю. И. Дик; кафедра физики МГОПУ (зав. кафедрой доктор физико-математических наук, профессор Л. Ф. Уткина) Гершензон Е. М. , Малов Н. Н, Мансуров А. Н. Г37 Электродинамика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. - М. : Издательский центр «Академия», 2002. - 352 с. ISBN 5-7695-0746-2 Изложены вопросы электростатики и постоянного электрического тока, объяснены природа электропроводимости, явления электромагнетизма и электромагнитной индукции, теория Максвелла, переменного тока и электромагнитных волн, магнитные свойства вещей. УДК 537. 8(075. 8) ББК22. 313я73 © Гершензон Е. М. , Малов Н. Н. , Мансуров А. Н. , 2002 ISBN 5-7695-0746-2 © Издательский центр «Академия», 2002 ПРЕДИСЛОВИЕ В «Электродинамике», учебном пособии по курсу общей и экспериментальной физики для педагогических вузов, рассматриваются электромагнитные поля и их взаимодействие с веществом. Представление об электромагнитном поле формируется постепенно. Сначала рассматривается электростатическое поле в вакууме, проводниках и диэлектриках. Затем изучается электрическое поле постоянного тока, магнитное поле постоянного тока в вакууме и магнетиках. После рассмотрения электродинамических явлений вводится понятие электромагнитного поля как совокупности электрического и магнитного полей, изменяющихся со временем в пространстве. Математическим выражением законов электромагнитного поля являются уравнения Максвелла, записанные в интегральной и дифференциальной формах. Отличительной особенностью пособия является частое обращение по ходу изложения учебного материала к экспериментальному обоснованию теории электромагнитного поля, описание сравнительно большого числа лекционных демонстраций, что имеет немаловажное значение при подготовке будущих учителей физики. Содержание пособия соответствует программе по курсу «Общей и экспериментальной физики», базовой учебной дисциплины федерального компонента образовательной программы подготовки учителя физики. Используемый в пособии математический аппарат соответствует программе по математике для педагогических вузов. ВВЕДЕНИЕ Электродинамика - это раздел физики, в котором изучаются свойства электромагнитных полей и их взаимодействие с веществом. Электродинамика в отличие от механики сравнительно молодой раздел физики. Основные уравнения электродинамики были сформулированы Максвеллом во второй половине XIX в. Именно тогда было понято, что уравнения электродинамики объединяют, подобно уравнениям Ньютона, огромный круг физических явлений, включающий электрические, магнитные и оптические явления. Область интересов электродинамики - это не только свойства переменных электромагнитных полей, проявлением которых служат электромагнитные волны, но и любые электрические и магнитные поля и разнообразные формы их взаимодействия с веществом.