Физика - в 3-ех книгах - книга 2 - Бутиков Е.И., Кондратьев А.С.

Название: Физика - в 3-ех книгах - книга 2. 2004.

Автор: Бутиков Е.И., Кондратьев А.С.

Учебник принципиально нового типа. Последовательность изложения соответствует логической структуре физики как науки и отражает современные тенденции ее преподавания. Материал разделен на обязательный и дополнительный, что позволяет строить процесс обучения с учетом индивидуальных способностей учащихся, включая организацию их самостоятельной работы. Задачи служат как для получения новых знаний, так и для развития навыков исследовательской деятельности.
Для учащихся школ, гимназий, лицеев с углубленным изучением физико-математических дисциплин, а также для подготовки к конкурсным экзаменам в вузы.

В окружающем нас макроскопическом мире все разнообразие встречающихся сил, кроме сил тяготения, представляет собой проявление электромагнитных взаимодействий. При изучении законов механики, описывающих движение тел. мы встречались с силами упругости, которые позволяют твердым телам сохранять свою форму и размеры и обнаруживают себя при их деформации. Силы упругости препятствуют изменению объема жидкостей и сжатию газов. Встречались мы и с силами трения, проявления которых в окружающем нас мире чрезвычайно многообразны и отнюдь не сводятся только к торможению движения твердых тел, жидкостей и газов.
Все эти силы, несмотря на внешние различия их проявлении, — близкие родственники: все они имеют общую физическую природу, общее происхождение — это электромагнитные силы. Благодаря электромагнитному взаимодействию мы можем видеть, ибо свет — одно из его проявлений. Даже сама жизнь была бы невозможна без этих сил: все происходящее в живой материи в конечном счете обусловлено электромагнитными взаимодействиями.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

I. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
§1. Электрический заряд. Закон Кулона
Электрический заряд (11). Электризация тел (12). Проводники и диэлект­рики (12). Закон Кулона (13). Единицы заряда (15). Элементарный элект­рический заряд (16). Закон сохранения электрического заряда (17).
§2. Электрическое поле. Напряженность поля
Дальнодействие и близкодействие (19). Напряженность электрического поля (20). Принцип суперпозиции (22). Линии напряженности (23).
§3. Теорема Гаусса
Поток напряженности (25). Поля симметричных источников (27). Теорема Гаусса и геометрия физического пространства (29).
§4. Потенциал электростатического поля. Энергия системы зарядов
Потенциальная энергия (31). Потенциал электрического поля (31). Потен­циал поля точечного заряда (32). Принцип суперпозиции для потенциала (33). Работа электрического поля. Напряжение (33). Эквипотенциальные поверхности (34). Связь напряженности и потенциала (35). Энергия сис­темы зарядов (35). Вывод формулы y = kqir (38). О модели точечного заряда (38). Напряженность как градиент потенциала (39).
§5. Расчет электрических полей
§6. Проводники в электрическом поле
Напряженность поля внутри проводника (49). Проводники и закон Куло­на (49). Напряженность поля и поверхностная плотность зарядов (50). Распределение зарядов по поверхности проводника (51). Распределение зарядов на поверхности (54). Энергия заряда вблизи проводника (54). Энергия системы точечных зарядов и проводников (55). Еще о методе изображений (57).
§7. Силы в электростатическом поле
Диполь в однородном поле (59). Энергия диполя во внешнем поле (60). Диполь в неоднородном поле (61). Диполь в поле точечного заряда (62). Силы, действующие на проводник (63). Электростатическое давле­ние (64).
§8. Конденсаторы. Электроемкость
Примеры конденсаторов (65). Единицы емкости (66). Электроемкость и геометрия конденсатора (67). Емкость плоского конденсатора (67). Ем­кость сферического конденсатора (68). Емкость уединенного проводника (68). Конденсатор с диэлектриком (68). Диэлектрическая проницаемость (69). Батареи конденсаторов (69). Поле внутри и вне конденсатора (71). Заряд на внешней поверхности обкладки (71). Плоский конденсатор с эк­раном (73).
§9. Энергия электрического поля
Энергия плоского конденсатора (75). Энергия конденсатора (76). Плот­ность энергии электрического поля (76). Энергия заряженного шара (77). Собственная энергия точечного заряда (77). Собственная энергия провод­ника (79). Энергетические превращения в конденсаторах (79). Изменение энергии и работа источника (82). Конденсатор с диэлектриком (83).

II. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
§10. Характеристики электрического тока. Закон Ома
Плотность тока (86). Сила тока (87). Единица силы тока (88). Действия электрического тока (88). Закон Ома (89). Однородные и изотропные проводники (90). Удельное сопротивление (90). Закон Ома для однород­ного участка (91). Сопротивление и его единицы (91). Зависимость сопро­тивления от температуры (92). Вольт-амперная характеристика (93). Ли­нейные и нелинейные явления в электрических цепях (94). Дифференци­альное сопротивление (94).
§11. Соединение проводников в электрические цепи
Эквивалентное сопротивление цепи (95). Последовательное соединение (95). Параллельное соединение (96). Эквивалентные схемы (96). Расчет мостовой схемы (98). Измерения в электрических цепях (99). Шунт для амперметра (100). Добавочное сопротивление для вольтметра (100). Мост Уитстона (101).
§12. Закон Ома для неоднородной цепи
Контактная разность потенциалов (105). Ток в неоднородном участке цепи (106). Замкнутая неоднородная цепь (107). Электродвижущая сила (108). ЭДС в разных источниках (109). Внутреннее сопротивление источника тока (109). Простейшая замкнутая цепь (109). Составная внешняя цепь (ПО). Напряжение на источнике тока (112). Измерение ЭДС (113).
§13. Расчет цепей постоянного тока
Последовательное соединение источников тока (115). Параллельное со­единение источников тока (116). Всегда ли нужен второй источник? (116). Правила Кирхгофа (117). Правила расчета сложных цепей (119). Пример расчета (119).
§14. Работа и мощность постоянного тока
Закон Джоуля—Ленца (122). Зарядка аккумулятора (124). Работа источ­ника тока (125). Определение ЭДС (125). Мощность и КПД источника тока (126). Поле сторонних сил (128). Работа и теплота в произвольной цепи (129).
§ 15. Магнитное поле постоянного тока
Индукция магнитного поля (130). Единица магнитной индукции (131). Магнитные силовые линии (131). Закон Био—Савара—Лапласа (131). Поле кругового тока (133). Теорема о циркуляции (134). Поле в соленоиде (135). Поле в тороидальной катушке (136). Поле внутри проводника с током (137). Магнитный поток (138). Магнитное поле движущегося заряда (138). О потенциале магнитного поля (140). Магнитный момент кругового тока (140).
§16. Действие магнитного поля на движущиеся заряды
Сила Ампера (143). Взаимодействие двух параллельных токов (144). Пол­ная магнитная сила, действующая на ток (145). Единица силы тока — ампер (146). Механическая работа в магнитном поле (146). Сила Лоренца (147). Свойства силы Лоренца (148). Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях (148). Циклотронная частота (150).

III. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
§17. Явление электромагнитной индукции
Индукционный ток (154). Закон Ленца (156). ЭДС индукции (156). Закон электромагнитной индукции (157). Природа сторонних сил. Вихревое электрическое поле (157). Сила Лоренца как причина сторонней силы (158). ЭДС индукции и работа силы Лоренца (158). Исключения из правила потока (161). Явление самоиндукции (162). Индуктивность (162). Наблюдение самоиндукции (163). Самоиндукция — аналог инерции (163). Единица индуктивности (164). Индуктивность соленоида (164). Вихревые токи (164).
§18. Электрические машины постоянного тока
Модель электрической машины (166). Типы электрических машин (168). Условия работы электродвигателя (168). Максимальная мощность двига­теля (170). КПД двигателя (170).
§19. Энергия магнитного поля
Опыт по обнаружению энергии магнитного поля (173). Расчет энергии магнитного поля (172). Объемная плотнеть энергии магнитного поля (174). Магнитная проницаемость вещества (174). О природе магнитных свойств вещества (175).
§20. Основы теории электромагнитного поля
Относительный характер электрического и магнитного полей (176). Элект­рическое и магнитное поля в разных системах отсчета (177). Инварианты электромагнитного поля (178). Изменяющееся электрическое поле как источник магнитного поля (179). Обобщение теоремы о циркуляции маг­нитного поля (181). Ток смещения (181). Уравнения Максвелла (182). Еауссова система единиц (182). Электродинамическая постоянная (183). Основные формулы в гауссовой системе (184).
§21. Квазистационарные явления в электрических цепях
Условия квазистационарности (186). Цепь с активным сопротивлением (186). Емкостное сопротивление (187). Индуктивное сопротивление (188). Фазовые сдвиги (189). Процесс зарядки конденсатора (190). Дифференци­альное уравнение процесса (191). Экспоненциальная зависимость (191). Процесс разрядки конденсатора (192). Ток в цепи с индуктивностью (193).

IV. ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
§ 22. Цепи переменного тока. Закон Ома
Прямоугольные импульсы в АС-цепочке (195). Синусоидальное напряже­ние в АС-цепочке (196). Векторные диаграммы (197). Последовательная RLC-цепь (198). Резонанс напряжений (200). Параллельная RLC-цепь (200). Резонанс токов (201). Закон Ома (202).
§23. Работа и мощность переменного тока. Передача электроэнергии
Мгновенная мощность (204). Средняя мощность. Действующие значения (205). Потери в линиях передачи (205). Уменьшение потерь (207). Высо­ковольтные линии передачи (207). Трансформатор (207). Режим холосто­го хода (209). Трансформатор под нагрузкой (209). Выпрямление пере­менного тока (210).
§24. Трехфазный ток. Электрические машины переменного тока
Соединения звездой и треугольником (213). Векторные диаграммы (214). Модель синхронного и асинхронного двигателей (215). Вращающееся маг­нитное поле (217).

V. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
§25. Колебательный контур
Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями (220). Энергия колебаний (221). Собственная частота (221). Амплитуда и начальная фаза (221). Энергетические превращения (222). Уравнение для колебаний в контуре (223). Затухание электромагнитных колебаний (224). Диссипация энергии колебаний (225). Время жизни колебаний (225). Точное решение (226). Контур без сопротивления с неизбежными потеря­ми (229). Колебательный контур с нелинейными элементами (231).
§26. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс
Уравнение вынужденных колебаний в контуре (233). Установившиеся колебания в контуре (233). Резонансный контур (234). Резонансные кри­вые (235). Энергетические превращения при вынужденных колебаниях (236). Поглощаемая мощность (237).
§27. Незатухающие электромагнитные колебания
Автоколебания (241). Механическая модель автоколебательной системы (240). Фазовая траектория (241). Амплитуда установившихся автоколеба­ний (242). Устойчивость автоколебаний (242). Предельный цикл (242). Электромагнитные автоколебания (243). Параметрический резонанс (243). Порог параметрического резонанса (244). Параметрический резонанс и вынужденные колебания (244). Релаксационные колебания (246).
§28. Электромагнитные волны.
Предсказание электромагнитных волн (248). Открытый вибратор (248). Электрическое и магнитное поля вибратора (250). Опыты Герца (250). Механизм излучения электромагнитных волн (251). Излучение осцилли­рующего заряда (254). Энергия электромагнитной волны (254). Поток энергии электромагнитной волны (255). Поляризация электромагнитных волн (256). Импульс волны и давление света (258).
§29. Свойства и применения электромагнитных волн
Диапазоны радиоволн (260). Распространение радиоволн (260). Поле сфе­рической волны (260). Принцип радиосвязи (262). Амплитудная модуля­ция (263). Частотный спектр модулированного сигнала (264). Реальность боковых частот (264). Детектирование (265). Радиосвязь (266). Полоса пропускания и избирательность (266). Различные представления модули­рованного колебания (267). Пример из акустики (268).

VI. ОПТИКА
§ 30. Свет как электромагнитные волны. Интерференция
Видимый свет и оптический диапазон (269). Когерентные и некогерентные волны (269). Интерференция света (270). Схема Юнга (271). Интерфе­ренционные полосы (272). Зеркала Френеля (273). Интерферометр Май-кельсона (275).
§31. Дифракция света
Принцип Гюйгенса—Френеля (276). Зоны Френеля (277). Дифракция Френеля на круглом отверстии (278). Дифракция Френеля на круглом диске. Пятно Араго—Пуассона (279). Расстояния, на которых сказывает­ся дифракция (280). Дифракция Фраунгофера (280).
§32. Спектральные приборы. Дифракционная решетка
Разложение излучения в спектр (284). Дифракция света на решетке (285). Главные максимумы (285). Распределение дифрагировавшего света по максимумам разных порядков (287). Разрешающая способность решетки (288). Щели конечной ширины в опыте Юнга (289).
§33. Протяженные источники света
Роль дифракции в телескопе (292). Разрешение телескопа (293). Звездный интерферометр (294).
§34. Интерференция немонохроматического света
Простейшая модель немонохроматического источника (298). Картина от двух близких спектральных линий (298). Опыты с квазимонохроматиче­ским светом (299). Длина и время когерентности (300). Время когерент­ности и ширина спектра (301).
§35. Физические принципы голографии
Зонная пластинка (304). Фокусирующее действие зонной пластинки (304). Голограмма точечного источника света (305). Голограмма сложного объекта (306).
§36. Геометрическая оптика
Показатель преломления среды (308). Законы геометрической оптики (308). Принцип Гюйгенса и законы геометрической оптики (310). Отра­жение и преломление на искривленной поверхности (311). Интенсивность отраженного и преломленного света (312). Естественный свет (312). По­ляризация света при отражении (312). Принцип Ферма (313). Изображе­ние в плоском зеркале (313). Принцип Ферма и формула линзы (314). Фокусное расстояние линзы (316). Аберрации (316).
§37. Оптические приборы, формирующие изображение
Геометрическая оптика и волновые свойства света (319). Камера-обскура (319). Гомоцентрические и астигматические пучки лучей (320). Сфериче­ское зеркало (322). Линзы (323). Фотоаппарат (326). Проекционный аппарат (326). Приборы для визуальных наблюдений (327). Лупа (328). Микроскоп (328). Нормальное увеличение телескопа (330). Искажение перспективы и объемность изображения (332). Нормальное увеличение и дифракционный предел (333). О решении задач (334). Основы фотомет­рии (334).



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Физика - в 3-ех книгах - книга 2 - Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать книгу Физика - в 3-ех книгах - книга 2 - Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. - depositfiles

Скачать книгу Физика - в 3-ех книгах - книга 2 - Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. - letitbit




Теги: скачать учебник по физике бесплатно :: физика :: Бутиков :: Кондратьев