Постоянный электрический ток. В электростатике, а затем в электродинамике впервые в физике более серьезно рассматривается теория поля

Электростатика

В электростатике, а затем в электродинамике впервые в физике более серьезно рассматривается теория поля. Здесь стоит кратко остановиться на историческом развитии самого понятия поля, а также указать, что в рамках электростатики концепции близко и дальнодействия приводят к одинаковым результатам. Следует обратить внимание студентов на связь теоремы Остроградского - Гаусса с законом Кулона и геометрическими свойствами пространства. Излагая закон сохранения электрического заряда, нужно вновь подчеркнуть роль и значение законов сохранения в физике, а также указать на инвариантность заряда в теории относительности. Рекомендуется обратить основное внимание на физический смысл потенциала и его связь с напряженностью поля, на графическое представление и анализ зависимостей напряженности и потенциала от координат для электростатических полей, создаваемых простейшими симметричными системами зарядов.

Особого внимания заслуживает круг вопросов, связанных с расчетом электростатического поля в диэлектрических средах. Необходимо ввести классификацию зарядов на свободные и связанные, рассмотреть механизм и рассчитать, поляризацию диэлектриков с неполярными и полярными молекулами. Далее рекомендуется получить условия, которым удовлетворяют векторы напряженности поля и электрического смещения на границе раздела двух диэлектрических сред, и рассмотреть примеры расчета напряженности и потенциала электростатического поля в диэлектрике.

При изложении вопроса об энергии заряженных проводников и конденсатора нужно указать, что, оставаясь в рамках электростатики, нельзя однозначно решить вопрос о локализации этой энергии. С равным правом можно считать, что энергией обладают как сами заряженные проводники, так и созданное ими электростатическое поле. Однако здесь, же следует сказать о нарушении указанного равноправия в пользу полевой концепции применительно к электродинамике. Целесообразно везде, где это можно пользоваться законом сохранения и превращения энергии.

При изложении классической электронной теории проводимости металлов нужно рассказать не только о достижениях этой теории, но и о ее трудностях. В связи с обобщенным законом Ома необходимо дать четкое разграничение таких понятий, как разность потенциалов, электродвижущая сила и электрическое напряжение. Следует также рассмотреть вопрос о границах применимости закона Ома и качественно объяснить причины отклонения электрического тока в газе от этого закона. Говоря о плазме, нужно дать определение этого состояния вещества, внести понятие о дебаевском радиусе экранирования, кратко описать основные свойства плазмы, отметить применимость к ней классической электронной теории проводимости и рассмотреть технические приложения плазмы.

Дата добавления: 2014-11-16