ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .………………………………………………………………………… . . . . . . . . 9
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Глава I. Электрические заряды . . . . ...…………………………………………………………...11
§ 1. Введение …………………………………………………………………………………..(11).
§ 2. Электризация посредством влияния …………………………………………………….(12).
§ 3. Электростатическая машина ……………………………………………………………..(14).
§ 4. Закон взаимодействия электрических зарядов …………………………………………(16).
§ 5. Единицы заряда …………………………………………………………………………...(18).
§ 6. Гальванические элементы ………………………………………………………………..(19).
§ 7. Электризация как разделение зарядов …………………………………………………..(20).
§ 8. Электроны …………………………………………………………………………………(21).
Глава II. Электрическое поле . . . . . . …………………………………………………………..22
§ 9. Понятие об электрическом поле …………………………………………………………(22).
§ 10. Напряженность электрического поля ………………………………………………….(24).
§ 11. Сложение электрических полей ………………………………………………………..(25).
§ 12. Объемная и поверхностная плотности заряда …………………………………………(26).
§ 13. Силовые линии …………………………………………………………………………..(27).
§ 14. Простейшие электрические поля ……………………………………………………….(28).
§ 15. Теорема Остроградского—Гаусса ……………………………………………………...(31).
§ 16. Уравнение Пуассона …………………………………………………………………….(38).
§ 17. Диполь в электрическом поле …………………………………………………………..(39).
Глава III. Разность потенциалов . . . . . …………………………………………………………42
§ 18. Работа в электростатическом поле ……………………………………………………..(42).
§ 19. Разность потенциалов …………………………………………………………………...(43).
§ 20. Единицы потенциала ……………………………………………………………………(45).
§ 21. Условия равновесия зарядов в проводниках …………………………………………..(46).
§ 22. Разность потенциалов и напряженность поля …………………………………………(47).
§ 23. Соединение с землей …………………………………………………………………….(49).
§ 24. Поверхности равного потенциала ……………………………………………………...(49).
§ 25. Гидростатические аналогии …………………………………………………………….(50).
§ 26. Измерение напряжения между проводниками ………………………………………...(51).
§ 27. Нормальные элементы …………………………………………………………………..(53).
§ 28. Различные типы электрометров ……………………………………………...………...(54).
§ 29. Электрический зонд ……………………………………………………………………..(57).
§ 30. Потенциал в простейших электрических полях ………………………………………(59).
§ 31. Вычисление потенциала в поле заданных зарядов ……………………………………(61).
§ 32. Общая задача электростатики …………………………………………………………..(63).
§ 33. Проводники в электрическом поле …………………………………………………….(65).
§ 34. Точная проверка закона Кулона ………………………………………………………..(68).
§ 35. Острия ……………………………………………………………………………………(69).
§ 36. Электростатический генератор …………………………………………………………(71).
Глава IV. Электроемкость. Энергия электрического поля ... ………………………………..73
§ 37. Емкость простого конденсатора ………………………………………………………..(73).
§ 38. Диэлектрическая проницаемость ………………………………………………………(75).
§39. Примеры вычисления емкости ………………………………………………………….(77).
§ 40. Метод зеркальных изображений ……………………………………………………….(80).
§ 41. Энергия заряженного конденсатора ……………………………………………………(81).
§ 42. Технические конденсаторы ……………………………………………………………..(83).
§ 43. Соединение конденсаторов ……………………………………………………………..(84).
§ 44. Сложные конденсаторы …………………………………………………………………(86).
§ 45. Энергия электрического поля …………………………………………………………..(88).
Глава V. Диэлектрики . . . . . . .………………………………………………………………… 89
§ 46. Поляризация диэлектриков ……………………………………………………………..(89).
§ 47. Вектор поляризации …………………………………………………………………….(93).
§ 48. Напряженность электрического поля внутри диэлектрика …………………………..(95).
§ 49. Вектор электростатической индукции …………………………………………………(97).
§ 50. Изотропные и анизотропные диэлектрики …………………………………………...(100).
§ 51. Преломление силовых линий и линий индукции ……………………………………(101).
§ 52. Законы электрического поля в диэлектриках ………………………………………...(103).
§ 53. Механические силы при наличии диэлектриков …………………………………….(105).
§ 54. Электронная теория поляризации диэлектриков …………………………………….(106).
§ 55. Диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков ………………………(108).
§ 56. Диэлектрическая проницаемость полярных диэлектриков …………………………(110).
§ 57. Определение дипольных моментов молекул ………………………………………...(112).
§ 58. Сегнетоэлектрики ………………………………………………………………………(113).
§ 59. Пьезоэлектрический эффект …………………………………………………………..(115).
§ 60. Обратный пьезоэлектрический эффект ………………………………………………(118).
Глава VI. Постоянный электрический ток . . ………………………………………………120
§ 61. Характеристики электрического тока ………………………………………………...(120).
§ 62. Действия электрического тока ………………………………………………………...(124).
§ 63. Измерение силы тока …………………………………………………………………..(126).
§ 64. Измерение величины заряда …………………………………………………………..(129).
§ 65. Электрическое поле проводника с током …………………………………………….(131).
§ 66. Закон Ома ……………………………………………………………………………….(132).
§ 67. Измерение сопротивлений …………………………………………………………….(134).
§ 68. Сопротивление проволок ……………………………………………………………...(135).
§ 69. Зависимость сопротивления от температуры ………………………………………..(137).
§ 70. Закон Ома в дифференциальной форме ………………………………………………(139).
§ 71. Электролитическая ванна ……………………………………………………………...(142).
§ 72. Заземление в линиях связи …………………………………………………………….(143).
Глава VII. Электродвижущая сила . . . . .……………………………………………………….145
§ 73. Источники тока ………………………………………………………………………...(145).
§ 74. Работа и мощность постоянного тока. Закон Ленца и Джоуля ……………………..(146).
§ 75. Энергия, освобождаемая в гальваническом элементе ……………………………….(147).
§ 76. Электродвижущая сила гальванического элемента ………………………………….(149).
§ 77. Напряжение на зажимах источника …………………………………………………..(150).
§ 78. Электродвижущая сила и работа источника …………………………………………(153).
§ 79. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа ……………………………………………..(155).
§ 80. Мощность во внешней цепи и коэффициент полезного действия источника тока ..(161).
§ 81. Закон сохранения энергии для электрического поля ………………………………..(163).
§ 82. Квазистационарные токи ………………………………………………………………(167).
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
Глава VIII. Магнитное поле токов в вакууме ..…………………………………………… .171
§ 83. Магнитное взаимодействие токов …………………………………………………….(171).
§ 84. Закон магнитного взаимодействия токов …………………………………………….(173).
§ 85. Абсолютная электромагнитная система единиц …………………………………….(177).
§ 86. Магнитное поле ………………………………………………………………………..(179).
§ 87. Напряженность магнитного поля ……………………………………………………..(180).
§ 88. Единица напряженности магнитного поля …………………………………………...(183).
§ 89. Силовые линии магнитного поля ……………………………………………………..(184).
§ 90. Вихревой характер магнитного поля …………………………………………………(185).
§ 91. Магнитный момент тока ………………………………………………………………(191).
§ 92. Действие магнитного поля на ток …………………………………………………….(192).
§ 93. Два параллельных провода с током …………………………………………………..(194).
§ 94. Контур с током в магнитном поле ……………………………………………………(195).
§95. Механическая работа в магнитном поле ……………………………………………...(198).
§ 96. Магнитный поток ………………………………………………………………………(199).
§ 97. Магнитное поле движущегося заряда ………………………………………………...(200).
§ 98. Опыты Эйхенвальда ……………………………………………………………………(202).
§ 99. Сила Лорентца ………………………………………………………………………….(204).
Глава IX. Электромагнитная индукция . . . …………………………………………………205
§ 100. Электромагнитная индукция ………………………………………………………..(205).
§ 101. Закон Ленца …………………………………………………………………………...(207).
§ 102. Основной закон электромагнитной индукции ……………………………………...(209).
§ 103. Измерение напряженности магнитного поля ……………………………………….(213).
§ 104. Измерение магнитного напряжения …………………………………………………(214).
§ 105. Самоиндукция ………………………………………………………………………...(216).
§ 106. Магнитная проницаемость …………………………………………………………...(220).
§ 107. Исчезновение и установление тока ………………………………………………….(221).
Глава X. Энергия магнитного поля . . . .…………………………………………………….225
§ 108. Собственная энергия тока ……………………………………………………………(225).
§ 109. Энергия магнитного поля …………………………………………………………….(227).
§ 110. Взаимная индукция …………………………………………………………………...(228).
§ 111. Взаимная энергия двух токов ………………………………………………………..(230).
§ 112. Закон сохранения энергии при наличии магнитного поля ………………………...(232).
§ 113. Механические силы в магнитном поле ……………………………………………...(236).
§ 114. Давления и натяжения Фарадея — Максвелла ……………………………………..(239).
Глава XI. Магнетики……………………………………………………………………………………..240
§ 115. Намагничивание сред ………………………………………………………………...(240).
§ 116. Напряженность магнитного поля внутри магнетика ……………………………….(242).
§ 117. Вектор магнитной индукции …………………………………………………………(243).
§ 118. Законы магнитного поля в магнетиках ……………………………………………...(246).
§ 119. Влияние формы тела на намагничивание …………………………………………...(248).
§ 120. Преломление линий магнитной индукции ………………………………………….(251).
§ 121. Магнитные свойства веществ. Диамагнетизм и парамагнетизм …………………..(254).
§ 122. Ферромагнетизм ……………………………………………………………………(256).
§ 123. Работа при намагничивании ………………………………………………………(263).
§ 124. Магнитные сплавы. Ферриты ………………………………………………………..(266).
§ 125. Магнитные заряды. Формальная теория магнетизма ………………………………(268).
§ 126. Влияние среды на магнитное взаимодействие ……………………………………..(270).
§ 127. Природа элементарных токов ………………………………………………………..(272).
§ 128. Магнитомеханическое и механомагнитное явления ……………………………….(275).
§ 129. Магнитный и механический моменты электрона …………………………………..(277).
§ 130, Объяснение пара- и диамагнетизма …………………………………………………(278).
§ 131. Объяснение ферромагнетизма ……………………………………………………….(281).
§ 132. Процессы намагничивания ферромагнетика ………………………………………..(286).
Глава XII.Техническое использование магнитного потока. Генераторы и двигатели . . . ..287
§ 133. Магнитные цепи ……………………………………………………………………(287).
§ 134. Электромагниты ………………………………………………………………………(290).
§ 135. Разветвление магнитного потока …………………………………………………….(292).
§ 136. Генераторы переменного тока ……………………………………………………….(296).
§ 137. Генераторы постоянного тока ………………………………………………………..(297).
§ 138. Электродвигатель постоянного тока ………………………………………………...(300).
§ 139. Синхронные двигатели ……………………………………………………………….(301).
§ 140. Двухфазный ток ………………………………………………………………………(303).
§ 141. Трехфазный ток ……………………………………………………………………….(304).
§ 142. Векторные диаграммы ………………………………………………………………..(308).
§ 143. Вращающееся магнитное поле ………………………………………………………(311).
§ 144. Асинхронный двигатель переменного тока ………………………………………...(314).
Глава XIII. Взаимные превращения электрических и магнитных
полей. Теория Максвелла……………………………………………………………………...316
§ 145. Вихревое электрическое поле ………………………………………………………..(316).
§ 146. Гауссова система единиц …………………………………………………………….(319).
§ 147. Вихревые токи ………………………………………………………………………...(324).
§ 148. Трансформатор ………………………………………………………………………..(326).
§ 149. Вытеснение переменного тока (скин-эффект) ……………………………………...(329).
§ 150. Индукционный ускоритель …………………………………………………………..(331).
§ 151. Ток смещения …………………………………………………………………………(332).
§ 152. Уравнения Максвелла ………………………………………………………………...(336).
§ 153. Уравнения Максвелла в дифференциальной форме ………………………………..(338).
§ 154. Значение теории Максвелла ………………………………………………………….(340).
§ 155. Электромагнитное поле в движущихся телах ………………………………………(342).
§ 156. Для электромагнитных явлений важно относительное движение ………………...(344).
§ 157. Электромагнитная индукция в движущихся проводниках ………………………...(347).
§ 158. Преобразования Лорентца ……………………………………………………………(349).
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ЭЛЕКТРОННЫЕ И ИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Глава XIV. Природа электрического тока в металлах и полупроводниках . . . . . . . .........352
§ 159. Измерение величины элементарного заряда ………………………………………..(352).
§ 160. Природа носителей заряда в металлах ………………………………………………(355).
§ 161. Причина электрического сопротивления ……………………………………………(357).
§ 162. Классическая электронная теория металлов ………………………………………..(360).
§ 163. Пределы применимости классической электронной теории металлов …………..(364).
§ 164. Явление Холла ………………………………………………………………………..(366).
§ 165. Концентрация и подвижность электронов в металлах …………………………….(368).
§ 166. Полупроводники и изоляторы ……………………………………………………….(369).
§ 167. Собственная электропроводность полупроводников ………………………………(370).
§ 168. Примесная электропроводность полупроводников ………………………………..(373).
Глава XV. Электрические токи в вакууме ..…………………………………………… . ...374
§ 169. Работа выхода …………………………………………………………………………(374).
§ 170. Термоэлектронная эмиссия …………………………………………………………..(377).
§ 171. Зависимость тока насыщения от температуры ……………………………………..(380).
§ 172. Сложные катоды ……………………………………………………………………..(382).
§ 173. Электронная лампа как выпрямитель ………………………………………………(383).
§ 174. Трехэлектродные электронные лампы (триоды) …………………………………..(385).
§ 175. Усиление электрических сигналов …………………………………………………(388).
§ 176. Электрические флуктуации …………………………………………………………(392).
§ 177. Вторичная электронная эмиссия …………………………………………………….(394).
§ 178. Многосеточные лампы ……………………………………………………………….(396).
§ 179. Автоэлектронная эмиссия ……………………………………………………………(397).
Глава XVI. Разряды в газах . . . . . .……………………………………………………………..398
§ 180. Ионизация газов ………………………………………………………………………(398).
§ 181. Ионизация электронными ударами ………………………………………………….(399).
§ 182. Рекомбинация ионов в газах …………………………………………………………(401).
§ 183. Движение ионов в газах ……………………………………………………………..(402).
§ 184. Несамостоятельные и самостоятельные разряды …………………………………..(404).
§ 185. Электронные лавины …………………………………………………………………(406).
§ 186. Теория Таунсенда ……………………………………………………………………..(408).
§ 187. Тлеющий разряд ………………………………………………………………………(410).
§ 188. Катодные лучи ………………………………………………………………………..(414).
§ 189. Рентгеновские трубки ………………………………………………………………..(417).
§ 190. Каналовые лучи ………………………………………………………………………(419).
§ 191. Искровой разряд ………………………………………………………………………(419).
§ 192. Коронный разряд ……………………………………………………………………..(424).
§ 193. Молния ………………………………………………………………………………..(426).
§ 194. Дуговой разряд ……………………………………………………………………….(429).
§ 195. Устойчивость газовых разрядов ……………………………………………………..(433).
§ 196. Ионная плазма. Газотрон и тиратрон ……………………………………………….(435).
Глава XVII. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях……….438
§ 197. Движение заряженных частиц в однородном электрическом поле ………………(438).
§ 198. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле …………………..(440).
§ 199. Определение удельного заряда электронов по методу магнитной фокусировки .(443).
§ 200. Магнетрон …………………………………………………………………………….(444).
§ 201. Определение удельного заряда катодных лучей по методу Дж. Дж. Томсона ….(447).
§ 202. Определение удельного заряда b-лучей ……………………………………………(449).
§ 203. Результаты измерений удельного заряда электронов ……………………………..(451).
§ 204. Отражение и преломление электронных пучков. Электронная и ионная оптика .(453).
§ 205. Электрические линзы ………………………………………………………………..(455).
§ 206. Магнитные линзы ……………………………………………………………………(458).
§ 207. Электронный осциллограф ………………………………………………………….(460).
Глава XVIII. Электрический ток в электролитах . .…………………………………………462
§ 208. Законы электролиза Фарадея ………………………………………………………..(462).
§ 209. Объяснение законов Фарадея ……………………………………………………….(464).
§ 210. Электролитическая диссоциация ……………………………………………………(465).
§ 211. Движение ионов в электролитах …………………………………………………….(468).
§ 212. Электропроводность электролитов ………………………………………………….(472).
§ 213. Числа переноса. Подвижности электролитических ионов ………………………..(474).
§ 214. Проводимость неметаллических твердых тел ………………………………………(476).
§ 215. Технические применения электролиза ……………………………………………..(478).
§ 216. Электрохимические потенциалы ……………………………………………………(480).
§ 217. Гальванические элементы ……………………………………………………………(483).
§ 218. Поляризация гальванических элементов. Деполяризация …………………………(485).
§ 219. Напряжение разложения электролита ……………………………………………….(487).
§ 220. Аккумуляторы ………………………………………………………………………..(489).
Глава XIX. Электрические явления в контактах . ...……………………………………….. 491
§ 221. Явление Пельтье ……………………………………………………………………..(491).
§ 222. Внутренняя контактная разность потенциалов ……………………………………..(493).
§ 223. Внешняя контактная разность потенциалов ………………………………………..(495).
§ 224. Явление Томсона ……………………………………………………………………..(499).
§ 225. Термоэлектричество ………………………………………………………………….(500).
§ 226. Применения термоэлектричества ……………………………………………………(503).
§ 227. Контакт двух полупроводников ……………………………………………………..(505).
§ 228. Полупроводниковые выпрямители ………………………………………………….(509).
§ 229. Неравновесные электроны и дырки в полупроводниках …………………………..(511).
§ 230. Полупроводниковые усилители ……………………………………………………..(512).
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
Глава XX.
Собственные электрические колебания . ……………………………………………………..515
§ 231. Собственные электрические колебания ……………………………………………..(515).
§ 232. Затухание колебаний …………………………………………………………………(518).
§ 233. Уравнение собственных электрических колебаний. Колебания в отсутствии затухания ………………………………………………………………………………………………….(521).
§ 234. Колебания при наличии затухания …………………………………………………..(523).
§ 235. Поддержание колебаний. Искровой контур ………………………………………..(527).
§ 236. Автоколебательные системы ………………………………………………………..(528).
§ 237. Использование отрицательных сопротивлений ……………………………………(530).
§ 238. Ламповые генераторы. Обратная связь ……………………………………………..(532).
§ 239. Условие самовозбуждения …………………………………………………………..(534).
§ 240. Релаксационные колебания ………………………………………………………….(536).
Глава XXI.
Вынужденные электрические колебания. Переменные токи………………… . . . . . . . . . .538
§ 241. Предварительные замечания …………………………………………………………(538).
§ 242. Сопротивление в цепи переменного тока …………………………………………..(539).
§ 243. Емкость в цепи переменного тока …………………………………………………..(540).
§ 244. Индуктивность в цепи переменного тока …………………………………………..(543).
§ 245. Закон Ома для переменных токов …………………………………………………..(546).
§ 246. Резонанс напряжений ………………………………………………………………..(549).
§ 247. Установление колебаний …………………………………………………………….(553).
§ 248. Работа и мощность переменного тока ………………………………………………(556).
§ 249. Разветвление переменных токов …………………………………………………….(560).
§ 250. Резонанс токов ………………………………………………………………………..(561).
§ 251. Параметрический резонанс ………………………………………………………….(564).
§ 252. Символический метод ………………………………………………………………..(567).
§ 253. Комплексные сопротивления ………………………………………………………..(570).
Глава XXII.
Электромагнитные волны вдоль проводов……………………………………………… . ..575
§ 254. Распределенные системы …………………………………………………………….(575).
§ 255. Электромагнитный импульс вдоль проводов ……………………………………..(576).
§ 256. Электромагнитные волны ……………………………………………………………(579).
§ 257. Стоячие электромагнитные волны …………………………………………………..(581).
§ 258. Собственные колебания двухпроводной линии …………………………………….(585).
§ 259. Экспериментальное исследование стоячих электромагнитных волн ……………..(588).
§ 260. Открытый вибратор …………………………………………………………………..(591).
§ 261. Стоячие волны в катушках …………………………………………………………..(592).
Глава ХХIII. Свободные электромагнитные волны . ……………………………………….593
§ 262. Образование свободных электромагнитных волн …………………………………(593).
§ 263. Волновое уравнение ………………………………………………………………….(595).
§ 264. Плоские электромагнитные волны …………………………………………………..(596).
§ 265. Свойства электромагнитных волн …………………………………………………..(599).
§ 266. Экспериментальное исследование электромагнитных волн ………………………(600).
§ 267. Энергия электромагнитных волн ……………………………………………………(606).
§ 268. Элементарный диполь ……………………………………………………………….(611).
§ 269. Светящийся электрон ………………………………………………………………..(616).
§ 270. Давление электромагнитных волн ………………………………………………….(618).
§ 271. Импульс и масса электромагнитного поля …………………………………………(619).
§ 272. Электромагнитная масса движущегося заряда …………………………………….(623).
Глава XXIV. Применение электромагнитных волн для целей связи …………………….626
§ 273. Принцип радиосвязи …………………………………………………………………(626).
§ 274. Модуляция колебаний ……………………………………………………………….(627).
§ 275. Радиопередатчик ……………………………………………………………………..(630).
§ 276. Демодуляция колебаний. Радиоприемник ………………………………………….(632).
§ 277. Гетеродинный прием …………………………………………………………………(635).
§ 278. Сверхгетеродинный приемник ………………………………………………………(635).
§ 279. Полусвободные электромагнитные волны …………………………………………(636).
§ 280. Понятие о радиолокации …………………………………………………………….(638).
ДОБАВЛЕНИЯ
1. Теория опытов Кавендиша и Максвелла (к § 34) . . .……………………………………. 642
2. Силовые линии и линии тока (к § 70) . . . ...………………………………………………645
3. Метод контурных токов (к § 79) . . . . ..…………………………………………………… 646
4. Время релаксации (к § 82) . . . . . .……………………………………………………… . 648
5. Теорема Лармора (к § 127) . . . . . .…………………………………………………………649
6. Закон Богуславского — Лэнгмюра (к § 170) . . ...…………………………………………650
7. Давление электромагнитных волн (к § 270) . . ...…………………………………………651
8. Системы практических единиц . . . . ...……………………………………………………652
Электрические и магнитные единицы
Предметный указатель . . .…………………………………………………………… . . ... 661