ЭЛЕКТРОДИНАМИКА Специальная теория относительности Теория электромагнитного поля Учебно-методическое пособие МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УРАЛЬСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б. Н. <...> ЕЛЬЦИНА ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ Рекомендовано методическим советом УрФУ в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по программе бакалавриата и магистратуры по направлению подготовки 011200 «Физика» Екатеринбург Издательство Уральского университета 2014 УДК 537.8(07) + 530.121(07) ББК 22.313я7 Э455 Рецензенты В. И. <...> Приводятся четырехмерная и трехмерная записи уравнений электромагнитного поля. <...> ОСНОВНЫЕ ТЕРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ Специальная теория относительности Исторические предпосылки создания специальной теории относительности. <...> Уравнение движения для заряда в электромагнитном поле. <...> Функции Лагранжа и Гамильтона для заряда в электромагнитном поле. <...> Потенциалы Лиенара — Вихерта для поля движущегося заряда. <...> СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ В основе специальной теории относительности лежит новый принцип относительности, включающий два постулата: 1) все явления природы протекают одинаково в различных инерциальных системах отсчета (при одинаковых начальных условиях); 2) существует предельная скорость распространения любых взаимодействий, равная скорости света в вакууме и не зависящая от движения взаимодействующих тел. <...> Математическим выражением нового принципа относительности является утверждение о независимости величины интервала между событиями от того, с точки зрения какой инерциальной системы отсчета эти события рассматриваются: S12 = S′12 где между событиями (t1, x1 отсчета, а , y1 , z1 ) и (t2 , x2 , y2 , z2 , (1.1) — интервал ) в одной системе – интервал между этими же событиями в другой системе отсчета. <...> Таким образом, новый принцип относительности фактически утверждает, что пространство <...>
Электродинамика._Специальная_теория_относительности._Теория_электромагнитного_поля.pdf
УДК 537.8(07) + 530.121(07)
ББК 22.313я7
Э455
Рецензенты
В. И. Ок у л о в, доктор физико-математических наук, профессор,
заведующий лабораторией полупроводников
Института физики металлов УрО РАН;
А. Е. Дудоров, доктор физико-математических наук, профессор,
заведующий кафедрой теоретической физики
Челябинского государственного университета
Составитель проф. Е. А. Памя т ных
Электродинамика : Специальная теория относительЭ455
ности.
Теория электромагнитного поля : [учеб.-метод.
ïîñîáèå] / [ñîñò. Å. À. Ïàìÿòíûõ] ; Ì-âî образования
и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. — Екатеринбург
: Èçä-âî Óðàë. óí-òà, 2014. — 72 ñ.
ISBN 978-5-7996-1105-7
Рассматриваются два наиболее сложных и принципиально
важных раздела курса электродинамики — специальная теория
относительности и теория электромагнитного поля. Даются основные
представления о пространстве-времени и о физических
полях, отличные от представлений классической физики. Приводятся
примеры решения конкретных задач, а также предлагаются
задачи для самостоятельного решения, контрольные
вопросы и задания.
Для студентов физических и радиофизических специальностей.
УДК
537.8(07) + 530.121(07)
ББК 22.313я7
ISBN 978-5-7996-1105-7
© Уральский федеральный университет, 2014
© Памятных Å. À., составление, 2014
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
От составителя .............................................................3
Основные теретические вопросы .....................................4
1. Специальная теория относительности ..........................7
2. Релятивистская механика ........................................12
Контрольные вопросы и задания ..........................18
3. Уравнения электромагнитного поля ..........................20
Контрольные вопросы и задания ..........................28
4. Электростатика .......................................................30
5. Магнитостатика ......................................................40
6. Электромагнитные волны ........................................46
7. Излучение электромагнитных волн ...........................52
8. Электромагнитное поле и излучение движущихся
зарядов ..............................................................57
Контрольные вопросы и задания ..........................67
Список рекомендуемой литературы ..............................70
Стр.72