Электродинамика

Дж. Классическая электродинамика.–М.: Мир, 1965.
Терлецкий Я.Л., Рыбаков Ю.П. Электродинамика. –М.:

Высшая школа, 1990.
Топтыгин И.Н. Современная электродинамика.–М.: Институт компьютерных исследований, 2002.
Власов А.А. Макроскопическая электродинамика. –М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Тамм И.Е. Основы электричества. –М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
Батыгин В.В., Топтыгин И.Н. Сборник задач по электродинамике. –М.: НИЦ Регулярная и хаотическая динамика, 2002.

физических полей

электрическими зарядами, а также о действии поля на заряды.
Основной объект,

изучаемый электродинамикой - не заряд, а электромагнитное поле - переносчик электромагнитного взаимодействия .
Электромагнитное поле - реальный физический объект, вид материи, существующий в природе наряду с веществом.
Все электромагнитные излучения, фиксируемые и используемые человеком, возникают за счет движения электрических зарядов, но существуют в вакууме самостоятельно.

1.1 Электродинамика и научно-технический прогресс

в природе:
1) Гравитационное: универсально: в нем участвуют все тела в

природе — от звезд, планет и галактик до микрочастиц: атомов, электронов, ядер. Его радиус действия равен бесконечности. Однако как для элементарных частиц микромира, так и для окружающих нас предметов макромира силы гравитационного взаимодействия настолько малы, что ими можно пренебречь. Оно становится заметным с увеличением массы взаимодействующих тел и потому определяющим в поведении небесных тел и образовании и эволюции звезд.
 2) Слабое: Слабое взаимодействие присуще всем элементарным частицам, кроме фотона. Оно отвечает за большинство ядерных реакций распада и многие превращения элементарных частиц.
3) Электромагнитное: определяет структуру вещества, связывая электроны и ядра в атомах и молекулах, объединяя атомы и молекулы в различные вещества. Оно определяет химические и биологические процессы. Электромагнитное взаимодействие является причиной таких явлений, как упругость, трение, вязкость, магнетизм и составляет природу соответствующих сил. На движение макроскопических электронейтральных тел оно существенного влияния не оказывает.
4) Сильное: Сильное взаимодействие осуществляется между адронами, именно оно удерживает нуклоны в ядре.  

координат.
Примеры: масса, энергия, заряд, работа, плотность, объем, давление.

Вектор -

трехкомпонентная величина , компоненты которой преобразуются при поворотах
системы координат как компоненты радиус-вектора .
Примеры: сила, скорость, ускорение, напряженность электрического поля.

Правая декартова координатная система – три взаимно перпендикулярные координатные оси x, y, z, направленные так, что направление оси z определяется направлениями осей x, y по правилу правого винта.
Единичные орты – три единичных вектора ( ), направленные по соответствующим координатным осям.

Линейная комбинация векторов - , где α, β - вещественные числа. ЛКВ обладает всеми традиционными алгебраическими свойствами суммы произведений.

Скалярное произведение векторов - скаляр, со следующими свойствами:
1.
2.
3.

Векторное произведение векторов - вектор, со следующими свойствами:
1.

2.


Модуль векторного произведения – это площадь параллелограмма, построенного на векторах-сомножителях.

модуль которого равен объему параллелепипеда, построенного на векторах-сомножителях. Для любых

векторов СПВ не меняется при их циклической перестановке и меняет знак при перестановке двух любых векторов-сомножителей.


Некоторые сведения из алгебры векторов:

пространства проявляющаяся воздействием на вещество, обладающее свойством, родственным с тем,

которое создало это поле. Свойства физических полей: 1. Вещество имеет всегда резкую границу того объема, который оно занимает, а поле принципиально не может иметь резкой границы, оно изменяется плавно от точки к точке. 2. В одной точке пространства может существовать бесконечное количество физических полей, не влияющих друг на друга. Математическая классификация полей   Электромагнитное поле - это особая форма материи, характеризующаяся значением векторов E и H в каждой точке пространства. Скалярное поле – это особая форма материи, характеризующая одним единственным числом-скаляром . Векторное поле - это особая форма материи, характеризующаяся непрерывной векторной величиной с областью определения. Основной характеристикой этого поля является векторная линия. Это линия, в каждой точки которой вектор поля направлен по касательной.

1.2 Физические поля

Cферическая система координат:

вектора R

векторная характеристика скалярного поля.
Градиент скалярной функции – вектор, численно равный
производной

от этой функции по направлению нормали к
поверхности уровня и направленный по этой нормали.
Градиент-скорость пространственного изменения скалярной величины, каждая его компонента показывает скорость изменения вектора по соответствующей координате. Он ориентирован в том направлении, где имеет самую длинную проекцию.
Свойства градиента: 1) численно равен максимальной
скорости изменения функции.
2) его направление совпадает с направлением быстрейшего изменения функции.

векторного поля.

Она характеризует наличие или отсутствие в какой-то точке поля

источников (где поле начинается и заканчивается). Если в какой-то точке дивергенция положительна, то в этой точке находится исток поля, то есть его начало, там, где поле заканчивается, дивергенция отрицательна и это точка называется стоком. В точке, где нет источников, дивергенция равна нулю.

поля.

Он характеризует способность поля к образованию вихрей, замыканию векторных линий.

Если в какой-то точке ротор равен нулю, то в этой точке находится вихрь или замкнутая силовая линия.