1.2. Методические указания к лекционным занятиям

Вопросы лекции

Форма

Литература

Вопросы для самоконтроля студентов

изучения

Элементарные

заряды.

Закон

самост.

[6, § 2.5],

1.

Какие

частицы

являются

носителями

элементарного

сохранения заряда.

[7, § 11.1]

отрицательного, положительного зарядов?

[10, § 77]

2.

Чем подтверждается факт существования электростатического

Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.

самост.

[6, § 2.6]

поля в какой-либо области пространства?

3.

Сформулируйте закон Кулона. В каких случаях этот закон можно

[7, § 11.2]

применить?

Напряженность

и

потенциал

[10, § 78]

4.

Что

называется

напряженностью поля?

Чему

равна

электростатического

поля.

Индукция

самост.

[6, § 2.7 – 2.10],

напряженность поля точечного заряда?

электростатического поля. Графическое

лекция

[7, § 11.3]

5.

Что называется потенциалом поля? Как рассчитать потенциал

изображение

полей.

Принцип

[10, § 79, 80]

поля точечного заряда?

суперпозиции электрических полей.

6.

Как рассчитывается работа по перемещению электрического

Распределенные заряды: линейные,

заряда в поле? Какие поля называют потенциальными?

поверхностные, объемные. Расчет поля

7.

Какая связь существует между напряженностью поля и

распределенных

зарядов

методом

лекция

[7, § 11.5]

8.

разностью потенциалов?

вектора

напряженности

точечных зарядов.

Что

называется

потоком

электростатического

поля?

Сформулируйте

теорему

Теорема

Остроградского

-

Гаусса.

Остроградского – Гаусса.

Применение теоремы для расчета поля

9.

Как применить теорему Гаусса к расчету напряженности поля

распределенных зарядов.

заряженной нити, плоскости, сферы?

Электрический диполь.

лекция

[6, § 2.12]

10.

Что такое поляризация диэлектрика? Какая существует связь

[7, § 11.6]

между диэлектрической проницаемостью и диэлектрической

Диэлектрики в электрическом поле.

[10, § 81]

восприимчивостью?

Поляризация

диэлектриков.

Поле

11.

Какими свойствами обладают сегнетоэлектрики? Сущность

внутри однородного диэлектрика.

лекция

[7, § 11.4]

пьезоэлектрического эффекта.

Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический

[10, § 88, 89]

12.

Что такое электроемкость проводника, от чего она зависит?

эффект.

лекция

[6, § 2.19 – 2.20]

13.

Как

рассчитываются емкости

плоского,

сферического и

[7, § 12.1 – 12.2]

цилиндрического конденсаторов?

Проводники в электрическом поле.

[10, § 87 - 89]

14.

Сформулируйте правила расчета емкости эквивалентного

Электроемкость

тел.

Конденсаторы.

самост.

[7, § 12.3]

конденсатора при последовательном и параллельном соединении

конденсаторов.

Соединения конденсаторов.

лекция

[10, § 91]

15.

Как рассчитывается энергия поля заряженного конденсатора?

Энергия

электрического

поля.

16.

Как рассчитывается объемная плотность энергии поля?

Объемная плотность энергии.

самост.

[7, § 12.2]

лекция

[10, §88,89]

самост.

[6,§ 2.11–2.18]

лекция

[7,§ 12.5–12.6]

[10, §93, 94]

самост.

[6,§ 2.25]

лекция

[7,§ 12.7]

[10, §95]

Тема

Задачи

Рекомендации

Задачи из

занятия

сборников

Взаимодействие

1. Силу, действующую на заряд, можно рассчитать либо с помощью закона Кулона, либо по формуле F qE ,

[1]

точечных

и

либо F gradП (еслиизвестнафункция потенциальнойэнергии П П x, y, z

№ 9.1, 9.2

распределенных

[12]

зарядов

2. При решении задач на нахождение напряженности поля, если задано распределение зарядов, создающих это поле,

№ 13.1 –

могут встретиться следующиеслучаи:

13.22

[11]

поля

1. Поле образовано точечными зарядами. Тогда используют формулы (5) и принцип суперпозиции

электрическихполей.

№ 3.2 – 3.4

электростатического

2. Поле создано зарядами, которые не являются точечными, но распределены равномерно по сферическим,

цилиндрическим или плоским поверхностям. Тогда применяют формулы напряженностей, выведенные с

помощью теоремыОстроградского-Гаусса.

3. Если заряженное тело не является ни сферой, ни плоскостью, ни цилиндром, то для определения

напряженностей необходимо тело разбить на бесконечно малые элементы, найти по формуле (5) напряженность

dE поля, созданную вданнойточкекаждымэлементом,азатемпроинтегрировать повсемутелу.

Приэтомнадоучитывать направления складываемыхвекторов.Для этоговыбирают осикоординат X ,Y, Z ,затем

Характеристики

интегрируют проекции dEx ,dEy ,dEz всех элементарных векторов dE на эти оси и получают проекции

искомоговектора.Модуль вектора

E

Ex2 Ey2 Ez2 .

Расчет поля в

Прирасчетеполявдиэлектрикахвыполняютсяследующиеправила:

[12]

диэлектриках

1.

Векторэлектрическойиндукции D дляоднородногополяостаетсябезизменениявовсехточкахполякак

№

15.1

–

внутри,такивнедиэлектрика.

15.70

[11]

2.

НапряженностьполявдиэлектрикеE посравнениюсполемвнедиэлектрикауменьшаетсяв раз.

№3.24– 3.42

[1]

№9.4,9.10

Конденсаторы.

Систему конденсаторов можно заменить эквивалентным конденсатором, емкость которого можно

[12]

Системы

определить,разложивсхемунаучасткиспоследовательноипараллельносоединеннымиконденсаторами.

№

17.1

–

конденсаторов.

Прирасчетепараметровконденсаторовнеобходимоиспользоватьзаконсохраненияэнергетическогозарядаи

17.25

соотношениеработыипотенциальнойэнергии.

[11]

Электроемкость

№3.49– 3.74

Энергия

Прирешениизадачнаэнергиюэлектрическогополя(какправило,соответствующуюэнергииконденсатора)

электрического

необходимо помнить, что при преобразовании системы из одного состояния в другие, (например, при

[1]

поля

соединении заряженных конденсаторов)часть энергии поля может переходить в другой вид энергии,

№

10.1

–

напримервыделятьсяввидеискры.

10.19