Физические основы термодинамики

Потенциал. Энергия и системы электрических зарядов. Работа по перемещению заряда в поле.

Основные формулы

· Потенциал электрического поля есть величина, равная отношению потенциальной энергии точечного положительного заряда, помещенную в данную точку поля, к этому заряду;

j=П/Q,

или потенциал электрического поля есть величина, равная отношению работы сил поля по перемещению точечного положительного заряда из данной точки поля в бесконечность к этому заряду:

j=A/Q.

Потенциал электрического поля в бесконечности условно принят равным нулю.

Отметим, что при перемещении заряда в электрическом поле работа Aв.с внешних сил равна по модулю работе Aс.п сил поля и противоположна ей по знаку:

Aв.с= – Aс.п.

· Потенциал электрического поля, создаваемый точечным зарядом Q на расстоянии r от заряда,

. Самоиндукция. Взаимоиндукция. Энергия магнитного поля. Явление электромагнитной индукции предполагает появление в проводящем контуре дополнительной ЭДС также и при изменении собственного магнитного потока контура (обусловленного током в самом контуре) – ЭДС самоиндукции. Из закона Био–Саварра–Лапласа следует, что магнитная индукция в любой точке пространства пропорциональна силе тока в контуре, следовательно, с учетом собственный магнитный поток контура также пропорционален ей:

· Потенциал электрического поля, создаваемого металлической, несущей заряд Q сферой радиусом R, на расстоянии гот центра сферы:

внутри сферы (r<R) ;

на поверхности сферы (r=R) 

;

вне сферы (r>R) .

Во всех приведенных для потенциала заряженной сферы формулах e есть диэлектрическая проницаемость однородного безграничного диэлектрика, окружающего сферу.

Магнитное поле в вакууме. Взаимодействие токов. Магнитное поле. Закон Био-Савара. Поле движущегося заряда. Поля прямого и кругового токов. Циркуляция вектора В. Поле соленоида и тороида. Действие магнитного поля на токи и заряды. Сила, действующая на ток в магнитном поле. Закон Ампера. Силы Лоренца. Контур с током в магнитном поле. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле.
Современная теория строения атомов и молекул Первое начало термодинамики