Министерство науки и высшего образования Российской Федерации. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО
А. Э. Васильев, А. Я. Лукин, В. В. Козловский
ФИЗИКА
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
Практикум по решению задач
Учебное пособие
Издательство
Политехнического университета
Санкт – Петербург
2020
2
УДК 537. 8
ББК 22. 334я73
В191
Васильев А. Э ФИЗИКА. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ. Практикум по решению
задач: учеб. пособие / Васильев А. Э, Лукин А. Я. , Козловский В. В. - СПб. : Изд-во
Политехн. ун-та, 2020. -170 с. Учебное пособие по решению задач из раздела «Электричество и магнетизм» курса общей
физики базируется на большом опыте проведения практических занятий со студентами
Политехнического университета различных направлений подготовки. Важной особенностью
данного пособия является то, что авторы стремились продемонстрировать максимальное
число методов решения задач этого раздела. Поэтому некоторые задачи снабжены двумя (или
даже тремя) различными вариантами решений. Пособие содержит 12 занятий, в каждом из
которых разбираются решения большого числа задач, имеются задачи для домашних заданий. К каждому занятию прилагаются задачи для самостоятельных и контрольных работ. Такая
структура пособия позволяет использовать его для самостоятельной работы студентов, а также
для дистанционного обучения. Соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего
профессионального образования третьего поколения. Пособие может быть полезно студентам физических и технических направлений подготовки
бакалавров, начинающим преподавателям, а также преподавателям для формирования
индивидуальных заданий студентам. Печатается по решению Совета по издательской деятельности Ученого совета Санкт-
Петербургского политехнического университета Петра Великого.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
ЗАНЯТИЕ 1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля ... ... ... ... ... ... ... . 5
ЗАНЯТИЕ 2. Теорема Гаусса для электрического поля. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 17
ЗАНЯТИЕ 3. Потенциал электрического поля. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
. 28
ЗАНЯТИЕ 4. Проводники в электрическом поле. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 40
ЗАНЯТИЕ 5. Диэлектрики в электрическом поле. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 50
ЗАНЯТИЕ 6. Электрическая емкость. Энергия электрического поля... ... ... ... ... . . 61
ЗАНЯТИЕ 7. Законы постоянного тока. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 72
ЗАНЯТИЕ 8. Постоянное магнитное поле в вакууме. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 84
ЗАНЯТИЕ 9. Сила Лоренца, сила Ампера... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 95
ЗАНЯТИЕ 10.