| Предисловие к одиннадцатому изданию | 6
|
| Предисловие к десятому изданию | 6
|
| Предисловие к девятому изданию | 7
|
| Из предисловия к первому изданию | 8
|
| Список важнейших обозначений | 9
|
| Введение | 11
|
| Глава I. Электрическое поле неподвижных зарядов в отсутствие диэлектриков | 14
|
| § 1. Закон Кулона | 14
|
| § 2. Электрическое поле | 17
|
| § 3. Теорема Гаусса | 18
|
| § 4. Электрическое поле заряженных поверхностей | 21
|
| § 5. Проводники в электрическом поле | 25
|
| § 6. Истоки электрического поля. Поверхностная дивергенция | 28
|
| § 7. Работа электрических сил. Независимость ее от формы пути. Непрерывность тангенциальных слагающих вектора Е | 31
|
| § 8. Потенциал электростатического поля | 35
|
| § 9. Емкость. Конденсаторы | 39
|
| § 10. Градиент электростатического потенциала. Линии сил | 42
|
| § 11. Уравнения Пуассона и Лапласа | 46
|
| § 12. Потенциал объемных и поверхностных зарядов | 49
|
| § 13. Типичные задачи электростатики | 54
|
| § 14. Двойной электрический слой | 57
|
| § 15. Энергия взаимодействия электрических зарядов | 60
|
| § 16. Энергия электрического поля | 63
|
| § 17. Пондеромоторные силы | 68
|
| § 18. Определение пондеромоторных сил из выражения энергии | 71
|
| § 19. Неустойчивость электрических систем. Связи | 74
|
| Глава II. Диэлектрики | 77
|
| $ 20. Диэлектрики. Электрический момент и потенциал нейтральной молекулы. Поляризация диэлектрика | 77
|
| § 21. Свободные и связанные заряды. Потенциал электрического поля при наличии диэлектриков. Зависимость поляризации от поля | 80
|
| §. 22. Вектор электрической индукции. Дифференциальные уравнения поля в произвольной среде. Линии индукции | 84
|
| § 23. Электрическое поле в однородном диэлектрике | 88
|
| § 24. Непосредственный подсчет поля при наличии диэлектрика (в простейших случаях) | 90
|
| § 25. Микро- и макроскопические значения физических величин | 93
|
| § 26. Вывод уравнений поля в диэлектриках путем усреднения микроскопического поля | 96
|
| § 27. Два класса диэлектриков. Квазиупругие диполи | 99
|
| § 28. Отличие действующего на диполь поля от среднего | 100
|
| § 29. Поляризация диэлектриков, молекулы которых обладают постоянным электрическим моментом. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры | 104
|
| § 30. Энергия электрического поля в диэлектриках | 109
|
| § 31. Преобразования энергии, связанные с поляризацией диэлектриков. Свободная энергия электрического поля | 112
|
| § 32. Пондеромоторные силы в диэлектриках | 118
|
| § 33. Сведение объемных сил к натяжениям | 123
|
| § 34. Тензор натяжений электрического поля | 128
|
| Глава III. Постоянный электрический ток | 134
|
| § 35. Электрический ток в металлах. Законы Ома и Джоуля. Напряжение | 134
|
| § 36. Плотность тока. Дифференциальная форма уравнений Ома и Джоуля | 137
|
| § 37. Условия стационарности токов. Уравнение непрерывности. Нити тока | 140
|
| § 38. Сторонние электродвижущие силы. Квазилинейные токи. Второй закон Кирхгофа | 143
|
| § 39. Превращения энергии в цепи тока. Контактные э. д. с | 147
|
| § 40. Основные представления электронной теории металлов. Опыты Тол мена | 152
|
| § 41. Электронная теория электропроводности. Трудности классической теории. Теория Зоммерфельда | 155
|
| Глава IV. Пондеромоторное взаимодействие постоянных токов и их магнитное поле (в отсутствие намагничивающихся сред) | 161
|
| § 42. Магнитное поле токов | 161
|
| § 43. Взаимодействие элементов тока. Электродинамическая постоянная | 164
|
| § 44. Переход от линейных токов к токам конечного сечения | 167
|
| § 45. Лоренцева сила | 170
|
| § 46. Вектор-потенциал магнитного поля | 173
|
| § 47. Дифференциальные уравнения магнитного поля. Циркуляция напряженности магнитного поля | 177
|
| § 48. Поля потенциальные и поля соленоидальные. Сопоставление дифференциальных уравнений электрического и магнитного полей | 178
|
| § 49. Пограничные условия в магнитном поле токов. Поверхностные токи. Поверхностный ротор. Поле бесконечного соленоида | 179
|
| § 50. Пондеромоторные силы, испытываемые в магнитном поле замкнутым током. Потенциальная функция тока во внешнем магнитном поле | 184
|
| § 51. Пондеромоторное взаимодействие токов. Коэффициент взаимной индукции | 187
|
| §52. Коэффициент самоиндукции. Полная потенциальная функция системы токов | 191
|
| § 53. Магнитные силовые линии | 194
|
| § 54. Топология вихревого (магнитного) поля. Условные перегородки | 198
|
| § 55. Магнитные листки. Эквивалентность их токам | 201
|
| § 56. Магнитный момент тока. Элементарные токи и магнитные диполи | 205
|
| § 57. Непосредственное определение поля элементарных токов и сил, ими испытываемых | 208
|
| § 58. Эволюция представлений о природе магнетизма. Спин электронов | 214
|
| § 59. Абсолютная (гауссова) и другие системы единиц. Электродинамическая постоянная | 218
|
| Глава V. Магнетики (намагничивающиеся среды) | 224
|
| § 60. Намагничение магнетиков. Молекулярные токи и токи проводимости | 224
|
| § 61. Векторный потенциал магнитного поля при наличии магнетиков. Средняя плотность объемных и поверхностных молекулярных токов | 227
|
| § 62. Дифференциальные уравнения макроскопического магнитного поля в магнетиках. Напряженность магнитного поля в магнетиках и вектор магнитной индукции | 231
|
| § 63. Зависимость намагничения от напряженности магнитного поля. Пара-, диа- и ферромагнетики | 234
|
| § 64. Полная система уравнений поля постоянных токов. Однородная магнитная среда | 236
|
| § 65. Механические силы, испытываемые токами в магнитном поле. Взаимодействие токов | 238
|
| § 66. Пондеромоторные силы, испытываемые магнетиками в магнитном поле | 241
|
| § 67. Дополнение к выводу макроскопических уравнений магнитного поля в магнетиках | 243
|
| § 68. Механизм намагничения магнетиков. Теорема Лармора | 245
|
| § 69. Диамагнетизм | 250
|
| § 70. Парамагнетизм | 252
|
| § 71. Уточнения и дополнения к теории намагничения. Роль спина. Гиромагнитные явления | 256
|
| § 72. Ферромагнетизм. Молекулярное поле Вейсса | 260
|
| § 73. Уравнения поля в идеализированных ферромагнетиках (обычный вариант) Постоянные магниты | 266
|
| § 74. Другой вариант уравнений магнитного поля в идеализированных ферромагнетиках. Эквивалентность электрических токов и постоянных магнитов | 271
|
| § 75. Пондеромоторные силы, испытываемые постоянными магнитами во внешнем магнитном поле | 278
|
| Глава VI. Квазистационарное электромагнитное поле | 282
|
| § 76. Индукция токов в движущихся проводниках | 282
|
| § 77. Закон электромагнитной индукции. Закон Ома для переменных токов | 286
|
| § 78. Квазистационарные токи. Дифференциальные уравнения переменных токов | 289
|
| § 79. Преобразование энергии в поле переменных токов. Энергия магнитного взаимодействия токов. Правило Ленца | 291
|
| § 80. Простейшие применения теории переменных токов. Трансформатор | 296
|
| § 81. Энергия магнитного поля. Энергетическое значение коэффициентов/индукции | 302
|
| § 82. Преобразование энергии при намагничении пара- и диамагнетиков. Свободная энергия магнитного поля | 308
|
| § 83. Определение пондеромоторных сил магнитного поля из выражения энергии | 311
|
| § 84. Тензор натяжения магнитного поля | 315
|
| § 85. Вихри электрического поля | 317
|
| § 86. Зависимость электрического напряжения от пути интегрирования. Напряжение переменного тока | 320
|
| § 87. Уравнение непрерывности | 324
|
| § 88. Токи смещения | 325
|
| § 89. Конденсатор в цепи квазистационарного тока. Электрические колебания | 330
|
| § 90. Скин-эффект | 334
|
| Глава VII. Переменное электромагнитное поле в неподвижной среде и его распространение. Электромагнитные волны | 341
|
| § 91. Система максвелловых уравнений макроскопического электромагнитного поля | 341
|
| § 92. Теорема Пойнтинга. Поток энергии | 346
|
| § 93. Однозначность решений уравнений Максвелла | 351
|
| § 94. Дифференциальные уравнения для потенциалов электромагнитного поля | 353
|
| § 95. Решение волнового уравнения и уравнения Даламбера | 356
|
| § 96. Запаздывающие и опережающие потенциалы. Калибровочная инвариантность | 361
|
| § 97. Скорость распространения электромагнитных возмущений. Условия квазистационарности | 367
|
| § 98. Осциллятор. Запаздывающие потенциалы поля осциллятора | 370
|
| § 99. Поле осциллятора. Его излучение | 376
|
| § 100. Электромагнитная природа света. Плоские волны в диэлектрике | 384
|
| § 101. Отражение и преломление плоских волн в диэлектриках | 388
|
| § 102. Распространение волн в проводящей среде. Отражение света от металлической поверхности | 395
|
| § 103. Световое давление. Количество движения электромагнитного поля | 399
|
| § 104. Электромагнитный момент количества движения. Частный случай статического поля | 404
|
| § 105. Тензор натяжений и пондеромоторные силы электромагнитного поля | 408
|
| § 106. Пример неквазистационарных токов: волны вдоль кабеля | 412
|
| § 107. Приближенная теория быстропеременных токов. «Уравнение телеграфистов» | 419
|
| § 108. Свободная энергия ферромагнетиков. Гистерезис | 424
|
| § 109. Общая характеристика теорий близко- и дальнодействия | 429
|
| Глава VIII. Электромагнитные явления в медленно движущихся средах | 433
|
| § 110. Дифференциальные уравнения поля в движущихся средах | 433
|
| § 111. Конвекционный ток. Поляризация и намагничение движущихся сред | 437
|
| § 112. Закон Ома и электромагнитная индукция в движущихся проводниках. Униполярная индукция | 442
|
| § 113. Диэлектрик, движущийся в электромагнитном поле | 447
|
| § 114. Распространение света в движущихся диэлектриках. Коэффициент увлечения Френеля. Отражение от движущегося зеркала | 448
|
| § 115. Преобразования системы отсчета. Относительный характер различия между электрическими и магнитными полями | 452
|
| Приложение. Векторный анализ | 456
|
| § 1. Векторная алгебра | 456
|
| § 2. Векторные и скалярные поля. Градиент | 457
|
| § 3. Поток вектора через поверхность | 461
|
| § 4. Теорема Гаусса. Дивергенция | 464
|
| § 5. Циркуляция вектора. Ротор вектора. Теорема Стокса | 469
|
| § 6. Производная вектора по направлению | 474
|
| § 7. Оператор набла. Вторые производные. Производные от произведений | 475
|
| § 8. Интегральные соотношения. Теорема Грина | 481
|
| § 9. Важнейшие формулы векторного анализа | 483
|
| Основные формулы в СИ и в гауссовой системе | 485
|
| Фундаментальные физические константы | 487
|
| Дополнения | 488
|
| 1. Сверхпроводимость (к § 41) | 488
|
| 2. Магнитные монополи и «истинные» магнитные диполи. Тороидные моменты (к § 54, 57, 58) | 488
|
| 3. Антиферромагнетизм и ферриты (к § 71) | 489
|
| 4. Диспергирующие среды. Пространственная дисперсия (к § 92) | 489
|
| 5. Анизотропные среды (к § 92) | 490
|
| 6. Эффект Вавилова — Черенкова (к § 99) | 490
|
| 7. Плазма (к § 102) | 491
|
| Решения задач | 493
|
Настоящее издание книги является уже третьим посмертным. Из публикуемого ниже предисловия к 9-му изданию ясно, чем мы руководствовались при переиздании книги. В 10-м издании (1989 г.) мы следовали по тому же пути. То же сделано и в настоящем 11-м издании, необходимость которого очевидна в связи с ценностью книги, успешной работой высшей школы в России и тем, что курс И. Е. Тамма давно уже отсутствует в книжных магазинах.
То, что сделано в новом издании, — это несколько примечаний и замена части рекомендуемой литературы на более современную. При этом, как и ранее, учтены замечания некоторых сотрудников Отдела теоретической физики им. И. Е. Тамма ФИАН. В подготовке настоящего издания принял участие Е. 3. Мейлихов (РНЦ «Курчатовский институт»). Мы надеемся, что появление нового издания классической книги И. Е. Тамма принесет немалую пользу.
Предыдущее девятое, уже посмертное, издание классического курса И. Е. Тамма вышло в свет в 1976 г. Книга, несмотря на довольно значительный тираж, давно разошлась и поэтому сейчас сравнительно трудно доступна. Между тем курс И. Е. Тамма в основном не устарел и в силу своих многочисленных достоинств продолжает использоваться. Естественно стремление предоставить возможность познакомиться с курсом также и новому поколению физиков и инженеров и в особенности студентам. Этим и объясняется переиздание книги.
По причинам, указанным в помещенном ниже предисловии к девятому изданию, практически никаких изменений в текст и сейчас не вносилось. Добавлено лишь несколько подстрочных примечаний (примеч. ред.). Внесены также небольшие изменения в дополнения (новым является дополнение 2;
обновились ссылки на литературу). В списке важнейших обозначений сделаны некоторые пояснения, касающиеся общепринятой в настоящее время терминологии. Наконец, исправлены замеченные опечатки.
Основная работа по подготовке нового издания выполнена Б. М. Болотовским. При этом были учтены замечания, сделанные рядом сотрудников Отдела теоретической физики им. И. Е. Тамма Физического института им. П. Н. Лебедева АН СССР. Мы надеемся, что появление нового издания книги И. Е. Тамма принесет немалую пользу.
«Основы теории электричества» — классический курс электродинамики, написанный одним из самых выдающихся и известных советских физиков Игорем Евгеньевичем Таммом (1895—1971).
При жизни автора книга выдержала восемь изданий и уже более сорока лет эффективно используется весьма широким кругом читателей.
Как подчеркнул сам И. Е. Тамм в предисловии к последнему (восьмому) прижизненному изданию (1965 г.), книгу «следовало бы существенно переработать». Фактически, однако, Игорь Евгеньевич счел возможным внести в книгу лишь небольшое число изменений. Тем меньше оснований менять что-либо существенное сейчас, когда мы не можем учесть пожеланий и мнение самого автора. Да и вообще попытки модернизировать уже зарекомендовавшие себя классические курсы, как правило, не приносят подлинного успеха — первоначальный курс теряет свою цельность и стройность, а нового вполне современного- курса тоже не получается.
По этим причинам настоящее издание является по сути дела перепечаткой предыдущего восьмого издания. Исправлена лишь неточность (указанная Д. В. Сивухиным), допущенная при вычислении поляризуемости газа из молекул с постоянным дипольным моментом (с. 135 и 148 восьмого издания), исправлены замеченные опечатки, изменено или внесено вновь несколько слов в тексте (в частности, в дополнениях), помещено небольшое число примечаний редактора и, наконец, сделаны некоторые изменения, касающиеся ссылок на литературу (устранены отдельные ссылки на старые труднодоступные источники, приведено несколько новых ссылок). При этом, поскольку книга является учебным пособием, а не изданием академического типа, представилось нецелесообразным как-то специально отмечать в самом тексте все подобные второстепенные изменения. По той же причине мы отказались от весьма соблазнительной идеи поместить в виде дополнения к книге некоторые оригинальные работы И. Е. Тамма, посвященные электродинамическим вопросам. К тому же с этими работами читатель легко сможет познакомиться по недавно опубликованному двухтомному собранию научных трудов И. Е. Тамма (издательство «Наука», 1975).
В заключение должен с благодарностью отметить существенную помощь, оказанную при подготовке, настоящего издания Б. М. Болотовским и В. А. Угаровым. Все мы надеемся, что настоящее издание книги И. Е. Тамма, как и предыдущие, принесет большую пользу.
Тамм Игорь Евгеньевич 
