- •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.
34.Явление самоиндукции. Индуктивность тонкого соленоида. Единицы индуктивности. Токи при размыкании и замыкании цепи.
Если по замкнутому контуру течет ток, то он созд магн поле пронизывающее поверхность этого контура. Если сила тока будет изм-ся то будет изм-ся магн поток пересек поверхность контура в результате чего в контуре возник ЭДС. Это явление назыв самоиндкуцией. Рассм соленойд l,площадью поперч сечения S, числом витков N и силой тока I. Каждый виток соленоида создаст магн поток Фi=BS=μ0ISN/l. Все витки соленоида дают магн поток Ф=NФi =μ0ISN2/l. Если ток в соленоиде изменяется, то будет изменяться и ЭДС εi=-dФ/dt=-μ0 S (N2/l) dI/dt= -LdI/dt
L= μ0 S (N2/l)-инд солен в вакууме. Инд соленоида зависит от формы и размеров контура и от среды в которой он нах-ся и не зависит от материалов. Инд контура численно равна ЭДС самоинд при скорости изм осн тока. L=Ф/I L=1Гн
Токи, возникающие при замыкании и размыкании цепи:
J0=ε/R
IR= ε =-LdI/dt
dI/I=-Ldt/R
t=0 I=I0
t>0
lnI/I0=-Lt/R
I=I0e-t/τ сила тока при разомкнутой цепи
Ток замыкания:
t=0, I=0
IR=ε+ εs= ε-LdI/dt
IR-ε=-LdI/dt
Введем вспомогательную величину
U= IR-ε
U=-LdI/dt
dU=RdI
ln((IR- ε)/- ε)=-R/L*t
IR- ε=- ε e-R/L*t
I= ε/R(1- e-R/L*t)=I0 (1-e-t/τ)
τ=L/R
35.Взаимная индукция. Энергия магнитного поля. Практическое применение электромагнитной индукции.
Рассмотрим 2 контура нах-ся на небольшом расст друг от друга.
Ф21=L21I1
ε2=-dФ21/dt=-L21dI1/dt
ε1= -dФ12 /dt=-L12dI2/dt.
Контуры 1 и 2 индуктивно связан, а явление возник ЭДС в одном из контуров при изм-и сил тока в другом назыв взаимн инд-ей. L12=L21-коэф инд. Они всегда равны.
Если ключ к перевести в пол 1 то через соленоид потечет эл ток, который достигнет своего макс-а ч/з нек время. Если ключ к перевести в пол 2, то через гальвонометр потечет убыв-й эл ток. dA=εSIdt
36.Намагиичивание вещества. Магнитные характеристики вещества: вектор намагничивания, магнитная проницаемость, магнитная восприимчивость, напряженность магнитного поля Циркуляция напряженности магнитного поля.
Эл токи нах-ся в покое, либо в среде, то магн поле изм под действ внешн магн поля среда намагн. B=B0+B1. Для объясн мех-а намагн вещ-в Ампер выдвинул гипотезу согласно которой в атомах и молекулах любого вещ-ва циркулир микроскоп или молекулярн токи которые созд магн момент, аналогично замкн контуру с током. M=Pm+Bb Магн мом молек токов парал намагн току(Pmпарал Bb). Для характеристики степени намагн вещ-ва вводят велич назыв вектор намагн
Найдем циркул вектора магн инд по произв замкн контуру внутри вещ-ва.
Расчеты показ сумма I закл замкн конт l равна циркул вектора намагн по этому контуру.
Для большинства магнетиков, кроме ферромагн где χ-безразм велич назыв магн восприимчив вещ-ва.
μ=1+χ- относительная магн прониц среды.