Ф 20-014
Гродненский государственный университет имени Янки Купалы Физико-технический факультет Кафедра общей физики
УТВЕРЖДЕНО
на заседании кафедры общей физики, протокол № 16 от 04.11.2010 г.
Тематический план и вопросы экзаменационных билетов для
специальностей (направления специальностей):
1-34 01 04-2 «Физика (производственная деятельность»,
1-34 01 04-3 «Физика (научно-педагогическая деятельность»
по дисциплине
«Электричество и магнетизм»
Алёна
Электростатика
Типы фундаментальных физических взаимодействий: гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые; особая роль электромагнитных взаимодействий в природе.
Электрический заряд и его основные свойства: биполярность, дискретность, инвариантность, закон сохранения; микроскопические носители электрических зарядов.
Закон Кулона: физическая сущность и значимость, векторная форма записи, методы экспериментальной проверки, границы применимости.
Концепция близкодействия, электрическое поле. Полевая трактовка закона Кулона. Напряженность электрического поля, силовые линии. Напряженность поля точечного заряда: расчет и конфигурация.
Принцип суперпозиции электрических полей. Электрический диполь: дипольный момент, расчет и конфигурация поля диполя; действие электрического поля на диполь.
Электростатическая теорема Гаусса: поток вектора напряженности поля, интегральная и дифференциальная формы; физические содержание и смысл теоремы.
Применение теоремы Гаусса для расчета электростатических полей: общие принципы; расчет поля равномерно заряженной бесконечно длинной тонкой прямой нити и равномерно заряженной безграничной плоскости.
Работа сил электростатического поля: потенциальный характер электростатического поля; разность потенциалов между точками поля, потенциал поля в точке; эквипотенциальные поверхности; расчет потенциала поля точечного заряда. Анжик
Связь между напряженностью поля и его потенциалом: математическая запись для неоднородного и однородного полей, применение для расчета полей; взаимное расположение силовых линий поля и эквипотенциальных поверхностей. Уравнение Пуассона и его значимость в электростатике.
Проводники и диэлектрики. Электростатическая индукция в проводниках: физическая сущность; равновесное распределение электрических зарядов и электростатическое поле в объеме и на поверхности проводников.
Электрическая емкость конденсатора и уединенного проводника: определение; расчет емкости на примерах плоского конденсатора и уединенного проводящего шара. Последовательное и параллельное соединения конденсаторов.
Поляризация диэлектриков: физическая сущность; связанные (поляризационные) заряды, поляризованность, связь поляризованности с поляризационными зарядами.
Вектор электрического смещения. Электростатическая теорема Гаусса для вектора электрического смещения: интегральная и дифференциальная формы, применение для расчета электрических полей; диэлектрическая восприимчивость и относительная диэлектрическая. проницаемость вещества.
Электрическое поле на границе раздела двух диэлектриков: граничные условия для векторов напряженности электрического поля и электрического смещения; преломление силовых линий.
Механизмы и модели поляризации диэлектриков: неполярные и полярные разреженные и плотные газы; уравнение Клаузиуса-Мосотти.
Электрические свойства диэлектрических кристаллов: сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики; применение в технике. Марина
Потенциальная энергия взаимодействия электрических зарядов: система точечных зарядов, система заряженных проводников, энергия заряженного конденсатора.
Объемная плотность энергии электрического поля. Механические силы в электростатическом поле: метод виртуальных перемещений; давление электростатических сил.