- •1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон взаимодействия точечных зарядов. Единицы заряда.
- •2. Поле и вещество - две основные формы материи. Электрическое поле. Напряженность. Суперпозиция электрических полей. Графическое изображение электрических полей.
- •3. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме и ее практическое применение.
- •4. Работа электрического поля при перемещении электрического заряда. Потенциальный характер электрического поля.
- •5. Потенциал и разность потенциалов электростатического поля. Связь потенциала и напряженности поля. Эквипотенциальные поверхности.
- •6.Расчет потенциалов электрического поля точечного заряда, системы точечных зарядов, диполя, заряженной сферы и бесконечной плоскости.
- •8. Электроемкость проводников. Электроемкость плоского конденсатора и уединенной сферы. Конденсаторы. Единицы электроемкости.
- •9. Диэлектрики. Строение диэлектриков. Электрический диполь. Виды поляризации диэлектриков.
- •11. Электрическое поле в диэлектриках. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектриках.
- •12. Пьезоэлектрический и электрострикционный эффекты и их применение.
- •13. Энергия системы неподвижных точечных зарядов, заряженного конденсатора, электрического поля.
- •14. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Разность потенциалов, электродвижущая сила и электрическое напряжение.
- •15. Законы Ома и Джоуля-Ленца. Дифференциальная форма закона Ома и Джоуля-Ленца.
- •16. Закон Ома для неоднородного участка.
- •17. Природа электрического тока в металлах. Классическая теория электропроводности металлов. Экспериментальные доказательства электронной природы тока в металлах.
- •18. Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Понятие о сверхпроводимости. Работа и мощность тока.
- •19. Законы постоянного тока в классической электронной теории электропроводности металлов (законы Ома, Джоуля-Ленца, Видемана-Франца).
- •20. Недостатки классической электронной теории.
- •21. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия. Закон Богуславского-Ленгмюра. Формула Ричардсона.
- •22. Контактные явления. Законы Вольта.
- •23. Термоэлектричество. Явление Пельтье.
- •24. Ионизация газов. Рекомбинация ионов в газах.
- •25. Несамостоятельный газовый разряд.
- •26. Самостоятельный разряд. Типы самостоятельных разрядов. Понятие о плазме.
- •27.Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа и его практическое применение.
- •28.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Bихревой характер магнитного поля. Магнитное поле тонкого соленоида.
- •29.Действие магнитного поля на отрезок проводника с током. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Единица силы тока - Ампер.
- •30.Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Эффект Холла.
- •31.Поток вектора магнитной индукции. Контур с током в магнитном поле. Работа перемещения проводника и контур с током в магнитном поле.
- •32.Явление электромагнитной индукции. Электродвижущая сила индукции. Законы Фарадея и Ленца.
- •33.Вывод э.Д.С. Индукции из закон сохранения энергии. Электронный механизм возникновения э.Д.С. Индукции.
- •34.Явление самоиндукции. Индуктивность тонкого соленоида. Единицы индуктивности. Токи при размыкании и замыкании цепи.
- •35.Взаимная индукция. Энергия магнитного поля. Практическое применение электромагнитной индукции.
- •37.Орбитальные и спиновые моменты электронов в атоме. Магнитный момент атома.
- •38.Элементарная теория диамагнетизма
- •39.Элементарная теория парамагнетизма.
- •40.Ферромагнетизм. Элементарные носители ферромагнетизма - электронные спины. Доменная теория ферромагнетизма. Намагничивание ферромагнетика. Магнитный гистерезис. Точка Кюри.
- •41.Обобщение закона электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла.
- •42.Токи смещения. Второе уравнение Максвелла.
- •43.Система уравнений Максвелла. Электромагнитное поле.
- •44.Гармонические колебания (механические и электромагнитные) и их характеристики. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.
- •45.Пружинный и физический маятники.
- •46.Электрический колебательный контур. Энергия гармонических колебаний.
- •47.Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.
- •48.Сложение двух взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний.
- •49.Дифференциальное уравнение затухающих механических и электромагнитных колебаний и его решение. Апериодический процесс.
- •50.Дифференциальное уравнение механических вынужденных колебаний и его решение. Резонанс.
- •51.Дифференциальное уравнение электромагнитных вынужденных колебаний и его решение. Резонанс.
- •52.Волновой процесс: механизм образования механических волн в упругой среде. Уравнение плоской и сферической волн. Волновое уравнение.
- •53.Поток энергии в волновых процессах.
- •54.Уравнение стоячей волны и его анализ.
- •55.Дифференциальное уравнение электромагнитной волны. Плоская электромагнитная волна. Энергия электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга.
- •57.Материальность электромагнитного поля.
1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон взаимодействия точечных зарядов. Единицы заряда.
Известно, что при опред усл тела приобр Эл заряд, т.е электризуются. Заряд скапл на стекл палочке принят “+”, а заряд скапл на эбонитовой палочке “-”. Заряды взаимод м/у собой: одноимен- отталкив, разноим –притяг. Присоед в равных кол-вах разноим заряды нейтрализ. Заряд явл-ся неотъемлемым св-вом элементарных частиц. Заряды элем частиц по абс велич равны.(q=1.6*10-19Кл) В обычн усл разноим заряды в телах присутст в равных кол-вах и распр по всему телу. Суммарный заряд тела-электрич нейтрален. Закон сохр эл заряда: алгебр сумма зарядов тел и частиц образующ электрич изолир систему не измен, сохран.(ф-ла) Взаимодейств зарядов: точечным назыв заряж тело размерами которого можно пренебречь. Сила вз-ия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме, прямопропорц велич зарядов и обратно пропорц квадрату расст м/у ними и направлена вдоль прямой прох ч/з точечные заряды.F=k|q1||q2|/r2 ;F=q1q2/4πε0r2.
ε0=8.85*10-12 Единица заряда – кулон. [Кл]
2. Поле и вещество - две основные формы материи. Электрическое поле. Напряженность. Суперпозиция электрических полей. Графическое изображение электрических полей.
Если в простр в котором нах-ся Эл заряд внести другие заряды то на него действ сила. Эл заряд изменяет св-ва пространства и созд в нем силовое поле. E=F/q-напряж эл поля – назыв векторн велич равная силе действ на единичн полож заряд в днной точке поля. E=q/4πε0r2. Опыты показ,что каждый эл заряд созд электрич поле независимо от других зарядов. E=E1+E2+En. Напряж результ поля равна геом сумме напряж полей, созд каждым зарядом в отдельности-принцип суперпозиц эл полей. Эл поле графич изобр линиями напряж или силов линиями. Линиями напряж назыв такие линии касат к которым в люб точке поля совп по напр с вектором напряж в этой точке. По густоте линий напряж можно судить о велич вектора напряж, для этого линию напряж пров так чтобы их кол-во через пов-ть единичн площади расп перп к ним равнялась модулю вектора напряж в этом месте.dN=E ds;N=En ds. En=Ecosα Линии напряж начин на полож заряде и заканч на отриц или в бесконечн.
3. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме и ее практическое применение.
Найдем кол-во линий напряж через конечн пов-ть S: N=∫Ends –(1), а через замкн пов-ть S:
-(2)Интегралы вида (1) и (2) назыв потоком вектора напряж и обозн ФЕ. Поток вектора напряж равен полному числу линий напряж через эту пов-ть ФЕ=N.
Рисунок с тремя завитком
ФЕ-явл алгебр велич, и совпад со знаком заряда нах-ся внутри пов-ти.ФE<0-линии входят в поверхность и наоборот Пусть внутри произв замкн пов-ти нах-ся система точечн зарядов разных знаков. Найдем ФЕ через эту пов-ть. Согл принц суперпоз En=En1+En2+EnN= =∑Eni. Eni-проекц вектора напряж i-го заряда на нормаль к пов-ти. -т. Гаусса: ФЕ через замкн пов-ть S в вакууме равен алг сумме зарядов заключ внутри этой пов-ти, деленную на ε0.
3.(2). Практ прим т. Гаусса:
1. Поле равномерно заряж беск плоскости:
σ=dq/ds. σ=q/s – const.
E=σ/2ε0.
2. Поле 2-х равномерно заряж парал беск плоск:
E=σ/ε0
3. Поле беск прям равномерно заряж нити:
τ=dq/dl
E=τ/2πε0R