Г. С. Ландсберга элементарный учебник

Под ред. Г.С. Ландсберга
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ УЧЕБНИК ФИЗИКИ
2. Электричество и магнетизм
Один из лучших курсов элементарной физики, завоевавший огромную популярность. Достоинством курса является глубина изложения физической стороны рассматриваемых процессов и явлений в природе и технике. В новом издании структура курса осталась прежней, однако в изложении проведена система единиц СИ, терминология и обозначения единиц физических величин приведены в соответствие с действующим ГОСТ.
Для слушателей и преподавателей подготовительных отделений и курсов вузов, старшеклассников общеобразовательных и профессиональных школ, а также лиц, занимающихся самообразованием и готовящихся к поступлению в вуз.
Оглавление
Глава I. Электрические заряды 9 Глава II. Электрическое поле 33

Глава III. Постоянный электрический ток 94 Глава IV. Тепловое действие тока 130 Глава V. Прохождение электрического тока через электролиты 144

Глава VI. Химические и тепловые генераторы тока 161 Глава VII. Прохождение электрического тока через металлы 194 Глава VIII. Прохождение электрического тока через газы 204 Глава IX. Прохождение электрического тока через полупроводники 239

Глава X. Основные магнитные явления 254 Глава XI. Магнитное поле 274 Глава XII. Магнитные поля электрических токов 283 Глава XIII. Магнитное поле Земли 294 Глава XIV. Силы, действующие в магнитном поле на проводники с 301

Глава XV. Электромагнитная индукция 320 Глава XVI. Магнитные свойства тел 341 Глава XVII. Переменный ток 361 Глава XVIII. Электрические машины: генераторы, двигатели, 410

электромагниты Ответы и решения к упражнениям 460 Приложения 471 Предметный указатель 473 Таблицы
Предметный указатель
Аккумулятор 174, 177, 332, 361
— буферный 177
— железоникелевый 176
— свинцовый 175, 176
— щелочной 176
Алюминий 159, 359
Ампер 31, 105, 111, 133, 305
— на метр 291
Ампер-весы 305
Амперметр 107, 108, 126—128, 142,
157, 310

— магнитоэлектрической системы
373
— тепловой 107, 332
Амперовы молекулярные токи 272,
273, 301, 310, 344, 347, 354
Ампер-секунда 31
Ампер-час 176
Амплитуда 369, 371—374, 387
Анион 150, 153
Анод 144, 150, 164, 232, 235, 236
Анодный ток 234, 235
Атмосферное электричество 212
Атом 19, 88, 194, 273
Атомное ядро 19, 457
Батарея аккумуляторов 142
— гальванических элементов 142,
173, 183—185
— конденсаторов 81
— накала 231, 233, 234
Беличье колесо 436
Бифилярная намотка 289
Болометр 242
Буссоль наклонений 298
Вакуумный диод 233
Валентность 147
Ватт 133
Ваттметр 142
Вебер 334
Векторы 40
Висмут 274, 282
Висмутовая спираль 282
Внешняя характеристика генератора
426
Водород 150
Вольт 53, 77, 111, 133
— на метр 38, 57
Вольтамперная характеристика 207,
208, 219, 231, 234, 251, 252
Вольтметр 126, 127, 142, 310
— искровой 210
Вращающий момент 275, 276—278,
308
Выключатель 142
Выпрямитель 4 05
— газоразрядный 409
— германиевый 252
— купроксный 250
— медно-закисный 250, 251
— полупроводниковый 248, 251, 253,
409
— ртутный 408
— селеновый 250, 251
— твердый 409
Выпрямление переменного тока 405,
416
— — — двухполупериодное 406,
407, 409
— — — однополупериодное 406
Газотрон 408
Газы 204
Гальванометр 107, 125—127, 142,
157, 264, 312, 313, 366
— баллистический 341, 342
— зеркальный 366
— струнный 313
Гальванопластика 160
Гальваностегия 159
Генератор Ван-де-Граафа 74
— индукционный 361, 410, 415
— переменного тока 410, 422
— постоянного тока 415, 417— 419,
422, 441
Генератор сериесный 423
— с независимым возбуждением 422
— — параллельным возбуждением
423, 425, 426
— — последовательным возбуждением 423, 425, 426
— — самовозбуждением 423
— трехфазного тока 428
— шунтовый 423
— э.д.с. 161
— — — — тепловой 190
— — — — химический 161
— электрический 410
— электрического тока 96, 99, 103,
106, 253, 361, 401
Генри 290, 377

— на метр. 290, 378
Германий 246, 251, 252
Герц 369
Гипотеза Ампера 272
— Кулона 271, 272
Грозовые облака 212
Гром 213
Громовая машина Ломоносова 212
Громоотвод 216
Двойной электрический слой 21 , 23,
249
Действующее значение переменного напряжения 374
— — — тока 372, 373, 387
Делитель напряжения 125
Деполяризатор воздушный 174
Деполяризация 172
— химическая 173
Джоулево тепло 130, 134, 199, 219 395, 439, 447
Джоуль 130, 133
Диамагнетики 346—349, 351, 353,
354, 359
Динамо-машина 423
Диод 232, 233
Диполь 89
Диэлектрик 12—14, 23, 40, 41, 204,
239, 395
Домены 359
Дуговая плавильная печь 220
— электросварка 220
Дырка 245—247
Единица емкости 31
— заряда 31
— индуктивности 290, 377
— магнитного момента 276
— — потока 334
Единица магнитной индукции 277
— напряженности магнитного поля
291
— — электрического поля 38
— работы 133
— разности потенциалов 53
— силы света 139
— — тока 31, 105, 305
— сопротивления 111
— частоты 369
— электрического напряжения 53
— электрической емкости 31
Емкость аккумулятора 176
— электрическая 77—79, 85, 88, 383
— — уединенного тела 79, 80
Железо 344, 345, 351, 353, 355— 359,
454
Закон Ампера 304
— Джоуля — Ленца 130, 132
— Кулона.28, 30, 33, 37, 38, 88
— Ома 110—112, 126, 199, 207,208,
219, 235, 331, 332, 445
— — для замкнутой цепи 179
— сохранения энергии 49, 163, 188,
328, 445
— Фарадея второй 146—148
— — первый 145, 146, 148, 150, 157
— электромагнитной индукции 325,
330
Запирающий слой 249—251
Заряд
Земли 67
— конденсатора 76
— объемный 235
— пробный 37
— пространственный 232, 235
— точечный 28
— элементарный 19, 153
Заряды индуцированные 24, 25< 212,
335
— наведенные 24
— поляризационные 89, 90, 91
— связанные 91
Земля 59, 64, 80, 216, 265, 266
Земной индуктор 334
— магнетизм 298, 300
Изолятор 12
Индуктивность 377; 378, 381—383,
391
— соленоида 378
Индуктор 410—413

Индукционная печь, 338
Индукция магнитная 275—277, 286,
289, 345, 354
— электромагнитная 118, 320, 335,
361, 378
— электростатическая 24, 46, 270
Инклинатор 298
Ион 19, 100, 105, 110, 149—153, 155,
166, 194, 214, 244
Ионизация газа 205
Ионная лавина 211
Ионосфера 80
Источник э.д.с. 118, 161, 253
— электрического тока 96, 142
Каналовые лучи 230, 231
Кандела 139, 220
Карданов подвес 297
Катион 150, 153
Катод 144, 150, 164, 232, 235
— накаленный 236
— холодный 236
Катодное падение потенциала 223
— темное пространство 222, 230
Катодные лучи 224, 225—230, 264,
292, 314
Кварцевая лампа 221 , Кенотрон 233,
408
Киловатт 133
Киловатт-час 133
Клетка Фарадея 71
Коллектор 415, 442, 443
Компас 294, 299
Компаунд-генератор 427
Компаунд-двигатель 445
Конденсатор 76—78, 80, 91, 97, 213,
379, 383, 392, 395, 407
— переменной емкости 82
— плоский 76, 83, 88
— технический 87
Контактная электросварка 134
Контактные кольца 410—412
Концентрация электронов 240
Корона 214
Короткое замыкание 140, 175, 180,
181
Коэрцитивная сила 356, 357, 359
Коэффициент мощности 395, 396,
400, 439
— трансформации 399
К.п.д. генератора 452
— — — двигателя 452
— — — термоэлемента 189, 190
— — — трансформатора 400, 401
— — — фотоэлемента 253
Кремний 251, 252
Критическая температура 118
Крутильные весы Кулона 29, 281
Кулон 31, 77
Лампа газоразрядная 222
— двухэлектродная 232, 250, 405
— дневного света 222
— накаливания 138—140
— —Лодыгина 138
— неоновая 224
— пальчиковая 236
— трехэлектродная 233—235, 252
— электронная 232, 233, 235
Лейденская банка 81, 162, 212
Линии магнитного поля 280, 281,
283, 284, 286
— электрического поля 43, 45, 55—
57, 59
Магнето 412
Магнитометр динамический 282
— статический 281
Магнит естественный 254
— искусственный 255—257
— полосовой 286, 288
— постоянный 256, 258, 351, 356,
357, 412, 453
— элементарный 271
Магнитная аномалия 299
— буря 300, 319
— защита 351—353
— мина 295
— ось Земли 295
— постоянная 290, 305, 345, 378

— разведка 300
— стрелка 258, 267, 310
— экранировка 352
Магнитное возмущение 00
— действие тока 101 —103
— наклонение 297, 298
— насыщение 355, 357, 455
— склонение 297—299
— успокоение 339
Магнитные карты 281
— полюсы Земли 295
— силы 260, 261, 302, 303
Магнитный гистерезис 356, 359, 360
— заряд 269, 272, 273
— меридиан 296
— момент 276—278, 353, 354
— поток 325, 337, 342, 354, 362, 363
Магнитострикция 274
Медь 146, 164, 359
Международная система единиц 31
Металл 20, 103, 111, 150, 162, 163,
166, 189, 194, 219, 239, 240
Микроампер 105
Микроамперметр 105
Микрофарад 77
Миллиампер 105
Молекула 88
— дипольная 89
Молния 93, 134, 212, 213, 216, 260,
326
Моль 148, 152
Мощность переменного тока 394,
395, 396
— полная 396
— электрического тока 132, 337, 445
Намагниченность 354—356
— остаточная 356, 357, 359, 424
Намагничивание 272
— временное 255, 256
— остаточное 255, 256
Напряжение линейное 429—431
— межфазное 429
— потерянное 124
— пробоя 210, 211
— синусоидальное 365
— фазное 429, 430
— электрическое 52—54, 94, 97, 98,
110, 125
Напряженность магнитного поля
289—291, 345, 354
— электрического поля 37, 38, 40, 57,
58, 275
Независимость действия магнитных полей 279
— — электрических полей 39
Нейтральная зона магнита 257
Никелин 137
Нихром 135, 137
Носители заряда 100, 105, 106, 110,
111, 240
— — неосновные 247
— — основные 247
— тока 240
Огни святого Эльма 216
Ом 111
Омметр 113
Опыт Гальвани 162
— Мандельштама и Папалекси 195
— Рикке 194
— Роуланда — Эйхенвальда 292
— Столетова 353
— Толмена и Стюарта 195
— Фарадея 348
Опыт Эрстеда 262
Осциллограф 366
— катодный 237, 367
— петлевой 366, 371, 389
— шлейфовый 366
— электроннолучевой 237, 367, 368
Отклоняющие пластины 237
Пара сил 275
Парамагнетик 346—348, 351, 353,
354, 358, 359
Период переменного тока 368, 369
Пермаллой 358
Петля гистерезиса 356, 357
Пикофарад 77
Пламенный зонд 66, 67

Плотность заряда поверхностная 75
p-n-переход 248, 250, 251
Подвижность заряда 240
Подъемная сила магнита 456
Поле гравитационное 49
— консервативное 49
— магнитное 261, 262, 273—275, 283,
301, 376, 395
— — вращающееся 434, 436
— — Земли 275, 282, 294, 295, 298,
300, 319
— — однородное 275, 289, 309
— электрическое 36, 41, 49, 68, 96,
106, 283, 376
— — Земли 67
— — однородное 43, 69
— эталонное 290
Положительная нормаль 277
Положительный столб 222, 230
Полупроводник 14, 189, 190, 199,
239, 240
— дырочный 246, 247
— n-типа 246—248
— p-типа 246—248
— смешанного типа 246
— электронный 239, 245, 247
Полупроводниковый фотоэлемент
253
Полюс 164
Полюсы магнита 257, 258, 287
Поляризация диэлектрика 90, 272,
336
— молекулы 90
— электродов 170, 172, 361
Полярное сияние 318, 319
Постоянная Авогадро 148, 152, 317
— Фарадея 147, 148, 152
Потенциал выхода 200
— электрического поля 57, 58, 60
Потенциометр 125
Потери в железе 399
Поток магнитной индукции 325
Правило буравчика 284, 285, 307
— Вольты 162, 163, 187
— левой руки 303, 304, 313, 442
— Ленца 326, 328—330, 334, 338,
339,351,364,365,391,400,444
— правого винта 276
Предохранитель плавкий 140—142
— пробочный 141
Приборы магнитоэлектрические 373
— электромагнитные 373
Пробой диэлектрика 41
— искровой газа 209, 211, 213
Проводимость дырочная 245—248
— ионная 100, 149, 155, 207
— смешанная 100, 246
— электронная 100, 231, 239, 246—
248
Проводник 12, 14, 40, 41, 45, 59, 75
— второго рода 102, 163, 164
— первого рода 102, 162—164, 187,
188
Проницаемость диэлектрическая 86,
88, 156
— — абсолютная 86
— магнитная 290, 341, 344—347, 349,
353, 357—359, 378
Работа выхода 200—202, 231
— ионизации 211
— электрического тока 131
Равновесие динамическое 243
— подвижное 243
Разделение зарядов 23, 96
Разность потенциалов 52—54, 56, 58,
60, 62, 94, 98
Разряд дуговой 218, 219, 408
— искровой 209
— коронный 213, 216
— тлеющий 221—223, 230
Рационализованная запись формул 31
Резистор 114, 142, 235
Рекомбинация ионов 205
Реле 458, 459
Рентгеновское излучение 206
Реостат 122, 123, 137, 217
— пусковой 438, 446, 447
Ротор 410, 411, 413, 435

— короткозамкнутый 435, 436
Ртутная дуга 221
Самоиндукция 374, 375, 378, 395
Сверхпроводимость 102, 117, 118,
199
Сверхтекучесть 119
Сдвиг фаз 389, 391—394, 396
Сетка 233—235
Сила Лоренца 313—317, 319, 335,
336, 350
— тока 99, 104, 110, 157
Силовые линии 42
Силы гравитационные 49
— сторонние 90, 99, 118
Сименс 113
— на метр 114
Скольжение 438
Сложение переменных напряжений
388
— — токов 384
Соединение звездой 429—432, 436,
437, 440
— источников тока параллельное 184
— — — последовательное 183
— — — смешанное 187
— конденсаторов параллельное 82—
84
— — последовательное 83, 84
— проводников параллельное 121,
131
— — последовательное 120, 131
— треугольником 430—432, 436, 437,
440
Соленоид 266, 267, 286, 288, 289, 306,
307, 309, 310, 343, 453
Солнце 218, 319
Сопротивление 310, 115, 199, 274
— активное 383, 384, 391, 392, 394,
396
— внутреннее 172, 175, 178, 179
— емкостное 382—384, 391, 393—
396
— индуктивное 382—384, 391, 392,
394—396
— полное 382, 384, 391
— реактивное 383, 391
— удельное 113, 114
Сплав Гейслера 359
Средняя длина свободного пробега
199, 230
Станиоль 81, 87
Статор 410, 411, 414, 435, 436
Счетчик Гейгера — Мюллера 216
—заряженных частиц 71
Телевидение 237, 238
Температурный коэффициент сопротивления 116, 117
Теория Ампера 273
— магнетизма 350
— ферромагнетизма 358
Тепловое действие тока 101—103,
134
Термистор 242
Термобатарея 192
Термометр сопротивления 116, 242
Термопара 188, 191
Термопеленгация 193
Термосопротивление 242
Термостолбик 192, 242
Термоэлектрический радиометр 192,
193
— ток 188
Термоэлектричество 187
Термоэлектродвижущая сила 187,
188, 452
Термоэлектронная эмиссия 203, 232
Термоэлемент 188, 190, 247, 248, 332,
361
Тесла 277, 334
Ток вихревой 337, 338
— индукционный 118, 320, 322—
324, 331, 332, 337, 338
— насыщения 207, 208, 231 5
232
— неустановившийся 104
— паразитный 170
— переменный 361
— постоянный 104, 361
— прямой 361, 406

— — пульсирующий 416
— разрядный 176
— синусоидальный 365, 369, 373,
374, 383, 384, 414
— стационарный 104
— трехфазный 427, 428, 431, 433, 434
— установившийся 104
— элементарный 272, 273
Токи Фуко 337—339, 357, 399, 414,
419, 451
Точка Кюри 358, 359
Транзистор 252
Трансформатор 357, 397, 399—401,
404, 406
— повышающий 397, 398
— понижающий 397—399
Триод 233, 236
Уголь 111, 116, 144, 162, 173
Ударная ионизация 211, 212, 223
Ультразвук 274
Усилитель напряжения 235
— полупроводниковый 252
— тока 235
Ускорители заряженных частиц 457
Фаза 370, 371, 428
Фарад 31, 77
— на метр 31
Ферромагнетики 346, 347, 351, 353—
355, 357—359
Фехраль 135
Фильтр 407
Фотопроводимость 243
Фотоэффект 27, 195
— внешний 243
— внутренний 243
Химический эквивалент 147, 148
Химическое действие тока 102
Холостой ход трансформатора 397,
399
Цилиндр Фарадея 48, 74, 225
Цинк 146, 164—167, 172, 173
Частота 369, 371
— круговая 369
— циклическая 369
Штепсельная розетка 141, 142
Шунт 128, 129
Щетки362, 410—412, 415, 416, 420
Эквипотенциальная линия 55, 56
— поверхность 55—57, 59, 62
Электризация 19, 46
— трением 22
— через влияние 24, 90
Электрическая дуга 217, 219, 220
— искра 209, 210
;
— машина 357
— печь 135
— плитка 135
— постоянная 31, 83, 290
— проводимость 113, 241
— — удельная 114, 239, 240
— проводка 142, 143
— схема 143
— энергия 401, 402
Электрические карты 43, 44, 58, 281
Электрический вентиль 233, 250, 261,
405
— заряд 11, 17, 19
— зонд 66-68
— мотор 330
— ток 13, 40, 59, 94, 95, 98, 100, 101,
103, 261, 317
— щуп 67
Электрическое освещение 138
Электричество 260
Электрод 144, 164, 167
Электродвигатель 428, 452
— асинхронный 437, 438
— постоянного тока 441
— с вращающимся магнитным полем
433, 435, 443, 451
— сериесный 445
— со смешанным возбуждением 445
— с параллельным возбуждением
445, 446, 448, 451
— — последовательным возбуждением 445, 449—451
— трехфазный 433
— шунтовый 445, 447, 448

Электродвижущая сила 96—100, 332,
361
— — индукции 118, 332—334, 336,
337, 362, 364
— — переменная 361
— — поляризации 171, 172, 174
— — самоиндукции 376, 378, 382,
391, 407
Электролиз 102, 144, 150, 155, 157,
158
Электролит 102, 110, 111, 116, 144,
148—152, 155, 156, 166, 167,
199, 207, 219, 314
Электролитическая диссоциация 155,
156, 208
Электромагнит 412, 453—455, 457
— горшкообразный 456
Электрометаллургия 158, 159
Электрометр 60—63, 68, 78, 183
Электрон 19, 103, 105, 110, 194—196,
229, 230, 232, 239, 246, 276, 337,
319
—, заряд 317
Электрон, масса 317, 318
Электронагревательные приборы
136, 137
Электронвольт 201
Электронная пушка 236
— теория 20, 25, 194, 197
— эмиссия 219
Электроннолучевая трубка 236, 237
Электронные, приборы 232
Электронный газ 197
— луч 237, 313
Электроны проводимости 20, 240
— свободные 20, 25, 100, 194, 195,
197, 199, 200, 240, 241, 245, 247
Электропроводность газа несамостоятельная 205, 207, 219
— — самостоятельная 205, 208, 209
Электросварка 399
Электроскоп 10, 60, 63, 79, 225
Электростатическая защита 73, 352
Электрофильтр 214, 215
Электрохимический эквивалент
146—148
Элемент Вестона 165
— Вольты 164, 166, 167, 170
— вторичный 174
— гальванический 23, 162, 164, 165,
169, 178, 180, 332, 361, 452
— Даниэля 164, 165, 167, 169, 174
— Лекланше 173
— — сухой 173
— нормальный 165, 170
— Плантё 174
Элементарные частицы 19, 215
Элементарный магнит 271—273
Энергия ионизации 241
— конденсатора 91—93
— магнитного поля 376
— электрического поля 91, 376
Эталон напряжения 165
Эффект Пельтье 452, 453
Эффективное значение тока 372
Якорь 410, 411, 416, 419, 456
— барабанного типа 416, 417, 420
— короткозамкнутый 420
Янтарь 14, 259