МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

"ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"

 

 

 

БАРАНОВ М.И.

 

 

 

ИЗБРАННЫЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОФИЗИКИ

 

ТОМ 1

ЭЛЕКТРОФИЗИКА И ВЫДАЮЩИЕСЯ ФИЗИКИ МИРА

 

 

Харьков НТУ «ХПИ» 2008

 

ББК 22.3г:22.33

Б 24

УДК 621.3:537.311

 

 

Рецензенты:

В. В. Рудаков, д-р техн. наук, проф. (зав. кафедрой «Инженерная электро­физика» Национального технического университета «Харьковский политехнический институт»);

В.Б. Юферов, д-р техн. наук, с.н.с. (зав. отделом Национального научного центра «Харьковский физико-технический ин­ститут» HAH Украины).

 

Баранов М.И.

Избранные вопросы электрофизики: Монография. В 2-х томах. Том 1: Электрофи­зика и выдающиеся физики мира. - Харьков: Изд-во НТУ «ХПИ», 2008. - 252 с. -На рус. яз.

Б 24

ISBN 978-966-593-672-5

Рассмотрены основные аспекты истории развития физического учения об электри­ческих и магнитных явлениях в веществе, начиная с 17 и заканчивая 21 столетием. На примерах конкретных результатов научной деятельности в разное время ряда выдаю­щихся физиков мира в области теории и практики физических процессов в объектах микро- и макромира показана краткая ретроспектива электрофизических исследований и достижений человечества в области естественного и искусственного электричества и в изучении элементарных носителей электрических зарядов вещества, заложивших на­учно-технический фундамент для современной электрофизики.

Предназначено для научных и инженерно-технических работников, а также для пре­подавателей, аспирантов и студентов высшей школы по специальности «Техника и электрофизика высоких напряжений».

Ил. 34. Библиогр.: 282 назв.

    

 

ББК 22.3г:22.33

 

ISBN 978-966-593-671-8                                                                   © Баранов M.I., 2008

ISBN 978-966-593-672-5                                                                   © НТУ «ХПИ», 2008

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Список основных условных сокращений и обозначений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Ретроспектива исследований в области искусственного и атмосферного электричества и молниезащиты технических объектов

1.1.Первые в мире исследования электричества

1.2.Исследования Франклина в области искусственного и атмосферного электричества

1.3.Исследования Рихмана в области искусственного и атмосферного электричества

1.4.Исследования Ломоносова в области атмосферного электричества

1.5.Краткая характеристика современного состояния проблемы защиты технических объектов от атмосферного электричества

ГЛАВА 2. Эмилий Ленц - один из основоположников физической науки об электромагнетизме

2.1.Общая характеристика окружавшей молодого Эмилия жизненной и научной среды

2.2.Начало становления молодого ученого

2.3.Опыты Ленца по проверке закона Ома и установлению температурной зависимости сопротивления проводников

2.4.Опыты Ленца по электромагнитной индукции и установлению правила выбора направления протекания индукционного тока в проводниках

2.5.Открытие Ленцем закона теплового действия электрического тока

2.6.Работы Ленца по изучению электрических машин и открытие им явления их обратимости

ГЛАВА 3. Джеймс Максвелл и теория электромагнитного поля

3.1.Состояние физической науки до работ Максвелла по электромагнетизму

3.2.Истоки электромагнитной теории Максвелла

3.3.Основные уравнения Максвелла

ГЛАВА 4. Оливер Хевисайд и его вклад в теорию электричества

4.1. Трудное жизненное начало для Оливера

4.2. Первые шаги Хевисайда в науке

4.3. Развитие Хевисайдом операционного исчисления для решения электрофизических задач

4.4. Систематизация, развитие и применение Хевисайдом электромагнитной теории Максвелла

4.5. Теоретическое предсказание Хевисайдом эффекта Вавилова-Черенкова

4.6. Интуитивное предсказание Хевисайдом существования в атмосфере Земли ионосферы

4.7. Особенности личности и образа жизни Хевисайда

ГЛАВА 5. Генрих Герц - первооткрыватель электромагнитных волн

5.1.Начало короткого пути для Генриха

5.2.Первые шаги Герца в научной карьере

5.3.Опыты Герца по генерированию и наблюдению в воздухе электромагнитных волн

ГЛАВА 6. Никола Тесла и его достижения в электротехнике и высокочастотной технике высоких напряжений

6.1.Начало большого пути для Николы

6.2.Многофазные электрические машины переменного тока Теслы

6.3.Высоковольтные высокочастотные генераторы и трансформаторы Теслы

ГЛАВА 7. Петр Капица - основоположник техники сильных импульсных магнитных полей

7.1. Сильные магнитные поля и их применение в технике

7.2. Петроградский период работы Капицы

7.3. Кембриджский период работы Капицы

7.4. Московский период работы Капицы

ГЛАВА 8. Эрвин Шредингер и квантовая физика элементарных носителей электричества

8.1.Начало жизненного и научного пути для Эрвина

8.2.Краткая характеристика состояния физической науки микромира до работ Шредингера по волновой механике

8.3.Создание волновой механики - научный подвиг Шредингера

8.4.Научно-педагогическая деятельность Шредингера после цюрихского периода работы

ГЛАВА 9. Энрико Ферми   один из основоположников квантовой статистики, электродинамики и ядерной энергетики

9.1.Период учебы и становления молодого ученого

9.2.Начало для Ферми большой науки

9.3.Римский период работы Ферми в большой физической науке

9.4.Нью-Йоркский период университетского преподавания Ферми и работы в области ядерной физики

9.5.Чикагский период работы Ферми в атомной науке и технике

9.6.Лос-Аламосский период работы Ферми над американским Урановым проектом

9.7.Научно-педагогическая работа Ферми после создания США атомного оружия

ГЛАВА 10. Лев Ландау и квантовая физика конденсированного состояния вещества

10.1.Период учебы и становления будущего физика

10.2.Харьковский период научной работы Ландау

10.3.Московский период научной работы Ландау

10.4.Квантовая теория сверхтекучести жидкого гелия - лучшая и главная научная работа Ландау

10.5.Особенности личности Ландау и Ландау вне физики

ГЛАВА 11. Ретроспектива исследований в области радиоэлектроники и вклад физиков в становление этой фундаментальной области электричества

11.1.Краткая характеристика радиоэлектроники

11.2.Рождение беспроволочной электросвязи

11.3.Открытие электрического резонанса и взросление беспроволочной электросвязи

11.4.Изобретение электронной лампы и научно-технический переворот в радиотехнике

11.5.Изобретение транзисторных усилителей и генераторов электрических сигналов

11.6.Создание магнетрона - источника мощного потока электромагнитной энергии

11.7.Создание электронно-лучевой трубки

11.8.Создание радара - электрорадиофизической установки для обнаружения и установления местоположения технических объектов методом радиолокации

11.9.Создание ускорителей заряженных частиц

11.10.Создание квантовых усилителей и генераторов электромагнитных волн сверхвысокой частоты

ГЛАВА 12. Крупнейшие электрофизические установки мира и вклад электрофизиков в создание их мощных накопителей электричества, передающих систем и нагрузок

12.1.Применение накопителей энергии в науке и технике

12.2.Первые разработки и практические применения электрофизических установок с МНЭ

12.3.Современные электрофизические установки с МНЭ и области их применения

12.4.Генераторы импульсных напряжений с МНЭ

12.5.Генераторы импульсных токов с МНЭ

12.6.Формирующие устройства электрофизических установок с МНЭ

12.7.Сильноточные коммутаторы электрофизических установок с МНЭ

12.8.Системы полеобразования и передающие линии электрофизических установок с МНЭ

12.9.Электрические нагрузки электрофизических установок с МНЭ

12.10.Некоторые перспективы в области разработки и создания электрофизических установок с МНЭ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ