- •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.
22. Контактные явления. Законы Вольта.
В 1797 г Вольт установил что при контакте 2 разнородн Ме они электриз-я. Один заряж полож, другой отриц-о. Возникает разность потенц, которая назыв внутр контактной разн потенц. Он установил ряд Ме в котором каждый предыдущ при контакте с послед заряж полож. Чем объясн:
1.Различием работы выхода из разн Ме.
2. Различной конц ионов в разл Ме.
u12=A1-A2/e+kT/e * ln no1/n02
Если эл цепь составленная из последоват соед разнородн Ме, то разность потенц на концах эл цепи не зависит от промеж Ме.
φD-φB=(φС-φВ)+(φD-φС)=φD-φВ
3. Контактная разность потенц не создает эл тока
.
∑ui=uBC+uCD+uDB=(φC-φB)+(φD-φC)+(φB-φD)=0
23. Термоэлектричество. Явление Пельтье.
Из выр u12=A1-A2/e+kT/e * ln no1/n02 следует что конт разн пот зависит от тем-ры тк работа выхода эл-в и конц практ не зависят от тем-ры, то контактная разн пот является линейной ф-ий от тем-ры. Составим эл цепь из 2 разнородных Ме:
T1>T2; u1+u2= -(A1-A2/e)+kT/e * ln no1/n02+ (A1-A2/e)-kT/e * ln no1/n02;
ε=u1+u2=k/e*ln n01/n02*(T1-T2)=α(T1-T2). Это явл-е назыв термоэлектрич, а ЭДС, назыв термоэлектрическим ЭДС. Эл цепь сост из 2 разнородн проводников назыв - термопара. Термопара исп-ся для измерения очень высоких и малых тем-р.
Пельтье обнаружил что при прох через контакт двух различн проводн эл тока в зависим от его напр помимо джоулевой теплоты выдел или погл доп теплота. Явление пельтье явл обратным явл Зеебека.
24. Ионизация газов. Рекомбинация ионов в газах.
Ионизация газов. Газы в обычном сост не проводят эл-во. В них нет носителей эл заряда. Если создать высокую тем-ру или облучить воздух, газ, то он станет электропроводящим. Под действ возбудителя, ионизатора (высок t, излучения) происх ионизация молекул газа. Для отрыва эл-в от молекул необх затратить энергию которая назыв энергией ионизации εи=2..25эВ. Наряду с ионизацией идет молезация, или рекомбинация-воссоединение разноименных ионов в нейтр молекулы. При рекомбинации ионов поглощ такая же энергия которая выдел при ионизации. Электропров газов возник под действ ионизатора назыв несамост проводимостью газов.
25. Несамостоятельный газовый разряд.
Поместим ионизир газ в эл поле плоского конденсатора. Напряж эл поля - Е. В поле плоск конд наряду с процессами ионизац и рекомбинац будет происх нейтрализац ионов у пластин конденсаторов. Δn=Δnрек+Δnток; Δn=βn0; Δnрек=γn2; Δnток=Q/qΔtV=IΔt/qΔtsd= =j/qd (1); βn0=γn2+j/qd (2). Проанализир (2):
а).слабый ток, слабое поле: j/qd<< γn2; n=(βn0/γ)1/2 (3); j=qn(b+ + b-)E; где b+ - подв-ть "+" ионов, b- - подв-ть "-" ионов.
j=q*(βn0/γ)1/2*(b+ + b-)E=σE. (4)
б) сильное эл поле, сильный эл ток:
j/qd>> γn2; βn0= j/qd; j= βn0qd=const=jнасыщ.
0-1-з-н Ома; 2-3-насыщ; 1-2 - квадр зав-ть.
0-2 Часть ионов достигает электродов, др. рекомбинируют
2-3-Ток насыщ. – все ионы достигают электродов