Электричество. Калашников С.Г.

6-е изд., стереот. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 624 с.

Книга написана на основе курса лекций, читанных автором в течение многих лет на физическом факультете Московского государственного университета. В результате обобщения опытных фактов формулируются в сжатой, но ясной форме основные законы электродинамики и выясняется их физический смысл. Изложение построено на основе СИ.

5-е изд. — 1985 г.

Для студентов физических и физико-математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также для всех вузов, где физика является основной дисциплиной; книга может быть также полезна для преподавателей физики в высшей школе.

Формат: djvu / zip

Размер: 6,7 Мб

Скачать:

ОГЛАВЛЕНИЕ

От редакции.............................................................................................................

Из предисловия к первому изданию.....................................................................

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Глава I. Электрические заряды...............................................................

§ 1. Введение (11). § 2. Закон взаимодействия электрических за­рядов (12). § 3. Абсолютная электростатическая система единиц (15). § 4. Международная система единиц (СИ) (16). § 5. Гальва­нические элементы (18). § 6. Электризация как разделение зарядов (19). § 7. Электроны (19).

Глава II. Электрическое поле ..................................................................

§ 8. Понятие об электрическом поле (21). § 9. Напряженность электрического поля (22). § 10. Сложение электрических полей (24). § 11. Объемная и поверхностная плотности заряда (24). § 12. Линии напряженности электрического поля (25). § 13. Тео­рема Остроградского-Гаусса (29). § 14. Уравнение Пуассона (36). § 15. Диполь в электрическом поле (38).

Глава III. Разность потенциалов................................................................

§ 16. Работа в электростатическом поле (40). § 17. Разность по­тенциалов (41). § 18. Условия равновесия зарядов в проводниках (44). § 19. Разность потенциалов и напряженность поля (44). § 20. Эквипотенциальные поверхности (46). § 21. Измерение напряже­ния между проводниками (47). § 22. Нормальные элементы (49). § 23. Электрический зонд (50). § 24. Потенциал в простейших элек­трических полях (51). § 25. Вычисление потенциала в поле задан­ных зарядов (53). § 26. Общая задача электростатики (55). § 27. Проводники в электрическом поле (57). § 28. Точная проверка за­кона Кулона (58). § 29. Острия (60). § 30. Электростатический ге­нератор (61).

Глава IV. Энергия электрического поля.................................................

§ 31. Электрическая емкость (63). § 32. Емкость простых конденса­торов (64). § 33. Метод зеркальных изображений (68). § 34. Энергия заряженного конденсатора (69). § 35. Соединение конденсаторов(70). § 36. Сложные конденсаторы (72). § 37. Энергия электричес­кого ноля (74).

Глава V. Диэлектрики .............................................................................. 77

§ 38. Поляризация диэлектриков (77). § 39. Поляризованность (80). § 40. Напряженность электрического поля внутри диэлектрика (83). § 41. Электрическое смещение в диэлектрике (85). § 42. Изо­тропные и анизотропные диэлектрики (88). § 43. Преломление ли­ний смещения и напряженности поля (89). § 44. Законы электри­ческого поля в диэлектриках (90). § 45. Механические силы при на­личии диэлектриков (93). § 46. Электронная теория поляризации диэлектриков (94). § 47. Диэлектрическая проницаемость неполяр­ных диэлектриков (96). § 48. Диэлектрическая проницаемость по­лярных диэлектриков (98). § 49. Определение дипольных моментов молекул (99). § 50. Сегнетоэлектрики (101). § 51. Пьезоэлектриче­ский эффект (104). § 52. Обратный пьезоэлектрический эффект (ПО).

Глава VI. Постоянный электрический ток............................................. 115

§ 53. Характеристики электрического тока (115). § 54. Уравнение непрерывности (117). § 55. Действия электрического тока (118). § 56. Баллистический гальванометр (121). § 57. Закон Ома (123). § 58. Измерение сопротивлений (124). § 59. Сопротивление прово­лок (126). § 60. Зависимость сопротивления от температуры (127). § 61. Закон Ома в дифференциальной форме (128). § 62. Элек­тролитическая ванна (132). § 63- Заземление в линиях связи (133).

Глава VII. Электродвижущая сила............................................................. 136

§ 64. Источники тока (136). § 65. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца (136). § 66. Энергия, освобождаемая в гальваническом элементе (138). § 67. Электродвижущая сила галь­ванического элемента (138). § 68. Напряжение на зажимах источ­ника тока (141). § 69. Электродвижущая сила и работа источника тока (143). § 70. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа (146). § 71. Мощность во внешней цепи и коэффициент полезного дей­ствия источника тока (152). § 72. Закон сохранения энергии для электрического поля (154). § 73. Квазистационарные токи (157). § 74. Конденсатор в цепи с сопротивлением (159).

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Глава VIII. Магнитное поле токов в вакууме........................................... 162

§ 75. Магнитное взаимодействие токов (162). § 76. Магнитная ин­дукция (164). § 77. Абсолютная электромагнитная система еди­ниц (168). § 78. Магнитная постоянная (170). § 79. Напряженность магнитного поля (171). § 80. Линии индукции магнитного поля (173). § 81. Вихревой характер магнитного поля (174). § 82. Маг­нитный момент тока (179). § 83. Два параллельных проводника с током (181). § 84. Механическая работа в магнитном поле. Маг­нитный поток (182). § 85. Контур с током в магнитном поле (185). § 86. Магнитное поле движущегося заряда (188). § 87. Опыты Ро-уланда и Эйхенвальда (189). § 88. Сила Лоренца (191).

Глава IX. Электромагнитная индукция.................................................. 192

§ 89. Электромагнитная индукция (192). § 90. Закон Ленца (194). § 91. Основной закон электромагнитной индукции (195). § 92. Из­мерение магнитного напряжения (200). § 93. Самоиндукция (201). § 94. Магнитная проницаемость вещества (205). § 95. Исчезновение и установление тока (206).

Глава X. Энергия магнитного поля.......................................................... 208

§ 96. Собственная энергия тока (208). § 97. Энергия магнитного поля (210). § 98. Взаимная индукция (212). § 99. Взаимная энергия двух токов (214). § 100. Закон сохранения энергии при наличии магнитного поля (215). § 101. Механические силы в магнитном поле (218). § 102. Давления и напряжения Фарадея-Максвелла (221).

Глава XI. Магнетики ................................................................................ 222

§ 103. Намагничивание сред (222). § 104. Напряженность магнит­ного поля внутри магнетика (224). § 105. Магнитная индукция в магнетике (225). § 106. Законы магнитного поля в магнетиках (227). § 107. Влияние формы тела на намагничивание (230). § 108. Пре­ломление линий индукции магнитного поля (232). § 109. Маг­нитные свойства веществ. Диамагнетизм и парамагнетизм (236). § 110. Ферромагнетизм (238). § 111. Работа при намагничивании (242). § 112. Магнитные материалы. Ферриты (245). § 113. Магнит­ные заряды. Формальная теория магнетизма (247). § 114. Влияние среды на магнитное взаимодействие (253). § 115. Природа моле­кулярных токов (255). § 116. Магнитомеханическое и механомагнитносные явления (257). § 117. Магнитный и механический моменты электрона (259). § 118. Объяснение пара- и диамагнетизма (261). § 119. Объяснение ферромагнетизма (265).

Глава XII. Техническое использование магнитного потока. Генераторы и двигатели......................................................... 271

§ 120. Магнитные цепи (271). § 121. Электромагниты (274). § 122. Разветвление магнитного потока (276). § 123. Генераторы переменного тока (278). § 124. Генераторы постоянного тока (280). § 125. Электродвигатель постоянного тока (282). § 126. Синхронные двигатели (283). § 127. Двухфазный ток (284). § 128. Трехфазный ток (286). § 129. Векторные диаграммы (290). § 130. Вращающееся магнитное поле (293).

Глава XIII. Взаимные превращения электрических и магнитных полей. Теория Максвелла...................................... 296

§ 131. Вихревое электрическое ноле (297). § 132. Вихревые токи (299). § 133. Трансформатор (301). § 134. Вытеснение переменного тока (скин-эффект) (304). § 135. Индукционный ускоритель (306). § 136. Ток смещения (308). § 137. Уравнения Максвелла (311). § 138. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме (313). § 139. Значение теории Максвелла (316). § 140. Электромагнит­ное ноле в движущихся телах (317). § 141. Для электромагнитных явлений важно относительное движение (320). § 142. Электромаг­нитная индукция в движущихся проводниках (323). § 143. Преоб­разование Лоренца (325).

ЭЛЕКТРОННЫЕ И ИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Глава XIV. Природа электрического тока в металлах и полупроводниках ...................................................................... 329

§ 144. Измерение заряда электрона (329). § 145. Природа носителей заряда в металлах (332). § 146. Причина электрического сопротивления (334). § 147. Классическая электронная теория металлов (336). § 148. Сверхпроводимость (340). § 149. Пределы применимости классической электронной теории металлов (344).§ 150. Концентрация и подвижность электронов в металлах (346).§ 151. Полупроводники и диэлектрики (348). § 152. Собственная проводимость полупроводников (350). § 153. Примесная проводимость полупроводников (352). § 154. Понятие об энергетических зонах (354). § 155. Распределение импульса и энергии у электронов (359).

Глава XV. Электрические токи в вакууме ........................................... 363

§ 156. Электронная эмиссия (363). § 157. Вольт-амперная харак­теристика вакуумного диода (364). § 158. Зависимость тока насы­щения от температуры (367). § 159. Электронная лампа как вы­прямитель (369). § 160. Трехэлектродная электронная лампа (три­од) (370). § 161. Усиление электрических сигналов (374). § 162. Электрические флуктуации (377). § 163. Вторичная электронная эмиссия (379). § 164. Многосеточные лампы (381). § 165. Автоэлек­тронная эмиссия (382).

Глава XVI. Разряды в газах........................................................................... 383

§ 166. Ионизация газов (383). § 167. Ионизация электронными уда­рами (385). § 168. Движение ионов в газах (386). § 169. Несамо­стоятельные и самостоятельные разряды (388). § 170. Возникно­вение самостоятельных разрядов (390). § 171. Тлеющий разряд (394). § 172. Коронный разряд (397). § 173. Искровой разряд (400). § 174. Молния (402). § 175. Дуговой разряд (403). § 176. Устойчи­вость электрических разрядов (406). § 177. Плазма (410).

Глава XVII. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях................................................................. 412

§ 178. Движение заряженных частиц в однородном электрическом поле (412). § 179. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле (413). § 280. Циклотрон (416). § 181. Определе­ние удельного заряда электронов методом магнитной фокусиров­ки (418). § 182. Магнетрон (419). § 183. Определение удельного заряда /3-частиц (422). § 184. Результаты измерений удельного за­ряда электрона (424). § 185. Циклотронный (диамагнитный) резо­нанс (425). § 186. Эффективная масса (427). § 187. Отражение и преломление электронных пучков. Электронная и ионная оптика (429). § 188. Электронный осциллограф (433).

Глава XVIII. Электрический ток в электролитах................................... 435

§ 189. Законы электролиза Фарадея (435). § 190. Электролитиче­ская диссоциация (438). § 191. Движение ионов в электролитах (441). § 192. Проводимость электролитов (443). § 193. Числа пере­носа. Подвижности ионов в электролитах (444). § 194. Электрод­ные потенциалы (447). § 195. Химические источники тока (451). § 196. Напряжение разложения электролита (455). § 197. Аккуму­ляторы (457).

Глава XIX. Электрические явления в контактах.................................... 459

§ 198. Контактная разность потенциалов (459). § 199. Термо­электричество (463). § 200. Эффект Пельтье (467). § 201. Эф­фект Томсона (470). § 202. Применения термоэлектричества (472). § 203. Электронно-дырочные переходы в полупроводниках (473). § 204. Полупроводниковые диоды (478). § 205. Неравновесные элек­троны и дырки с полупроводниках (479). § 206. Полупроводнико­вые усилители (482).

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Глава XX. Собственные электрические колебания............................... 485

§ 207. Собственные электрические колебания (485). § 208. Затуха­ние колебаний (488). § 209. Уравнение собственных электрических колебаний. Колебания в отсутствие затухания (490). § 210. Коле­бания при наличии затухания (493). § 211. Поддержание колеба­ний. Искровой контур (496). § 212. Автоколебательные системы (497). § 213. Использование отрицательных сопротивлений (498). § 214. Ламповые генераторы. Обратная связь (500). § 215. Условие самовозбуждения (503). § 216. Релаксационные колебания (505).

Глава XXI. Вынужденные электрические колебания. Переменные токи ......................................................................... 506

§ 217. Сопротивление в цепи переменного тока (507). § 218. Ем­кость в цепи переменного тока (508). § 219. Индуктивность в цепи переменного тока (511). § 220. Закон Ома для переменных токов (514). § 221. Резонанс напряжений (516). § 222. Установление ко­лебаний (520). § 223. Работа и мощность переменного тока (522).

§ 224. Разветвление переменных токов (525). § 225. Резонанс токов (527). § 226. Параметрический резонанс (530). § 227. Комплексные величины (532). § 228. Комплексные сопротивления (536).

Глава XXII. Электромагнитные волны вдоль проводов . . . 541

§ 229. Распределенные системы (541). § 230. Электромагнитный импульс вдоль проводов (542). § 231. Электромагнитные волны (545). § 232. Стоячие электромагнитные волны (547). § 233. Соб­ственные колебания двухпроводной линии (551). § 234. Экспери­ментальное исследование стоячих электромагнитных волн (553). § 235. Открытый вибратор (555). § 236. Стоячие волны в катушках (556).

Глава XXIII. Свободные электромагнитные волны ................................. 557

§ 237. Образование свободных электромагнитных волн (557). § 238. Волновое уравнение (558). § 239. Плоские электромагнит­ные волны (560). § 240. Свойства электромагнитных волн (562). § 241. Экспериментальное исследование электромагнитных волн (563). § 242, Энергия электромагнитных волн (567). § 243. Эле­ментарный диполь (571). § 244. Давление электромагнитных волн (574). § 245. Импульс и масса электромагнитного поля (575). § 246. Электромагнитная масса движущегося заряда (579).

Глава XXIV- Применение электромагнитных волн для целей связи......................................................................................... 582

§ 247. Принцип радиосвязи (582). § 248. Модуляция колебаний (583). § 249. Радиопередатчик (58б). § 250. Демодуляция коле­баний. Радиоприемник (588). § 251. Гетеродинный прием (591). § 252. Супергетеродинный приемник (591). § 253. Полусвободные электромагнитные волны (593).

Добавления ........................................................................................................... 595

1. Теория опытов Кавендиша и Максвелла (к § 28)........................................ . 595

2. Ориентировка полярных молекул в электрическом поле (к § 48) . 598

3. Лилии напряженности и тока (к § 61) ........................................................ 599

4. Метод контурных токов (к § 70)................................................................... . 600

5. Максвелловское время релаксации (к § 73) ............................................. 601

6. Взаимная энергия двух токов (произвольные контуры) (к § 90) . 602

7. Теорема Лармора (к § 115)............................................................................ . 603

8. Закон Богуславского-Лэнгмюра................................................................... . 604

9. Устойчивость электрических разрядов (к § 176, 213)................................ . 605

10. К объяснению циклотронного резонанса (к § 185) .................................. 608

11. Электромагнитное поле диполя (к § 243)..................................................... . 610

12. Давление электромагнитных волн (к § 244).................................................. . 612

13. Система единиц Гаусса................................................................................... . 614

14. Таблица электрических и магнитных единиц................................................ 619

Предметный указатель 621

Как скачивать и открывать электронные книги в различных форматах pdf, djvu - смотрите здесь Компьютерные программы для учебы, архиваторы, электронные читалки.