Вопросы электричество

СИСОК ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ ПО КУРСУ «ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ» В 3-ЕМ СЕМЕСТРЕ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

«ФИЗИКА» И «РАДИОФИЗИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»

1. Электризация тел. Электрические заряды, их свойства и взаимодействие посредством электростатического поля.

2. Модель электростатики и пределы ее применимости. Дискретная и непрерывная модели распределения электрического заряда.

3. Закон Кулона и пределы его применимости. Системы единиц измерения. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции для электрического поля.

4. Работа по переносу заряда в электрическом поле. Потенциал, Разность потенциалов. Связь потенциала с напряженностью электрического поля.

5. Энергия электрического взаимодействия системы зарядов. Потенциальная энергия системы зарядов в электрическом поле.

6. Электрический диполь и его электрическое поле. Поведение диполя во внешнем электрическом поле.

7. Теорема Гаусса для электрического поля и ее применение для расчета электрических полей.

8. Основная задача электростатики. Уравнения Пуассона и Лапласа. Теорема Ирншоу.

9. Проводники в электрическом поле. Нарушение равновесия зарядов - электрический ток и его характеристики (сила и плотность тока, линии тока).

10. Закон сохранения электрического заряда. Уравнение непрерывности.

11. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление и проводимость проводников.

12. Условия равновесия зарядов на проводнике. Электрическая индукция. Электростатическое экранирование. Электрическое поле вблизи поверхности проводника.

13. Влияние диэлектрика на электрическое поле. Поляризация диэлектрика, ее механизмы. Объемные и поверхностные связанные заряды. Поляризованность диэлектрика.

14. Электрическое поле в диэлектрике. Связь электрической индукции с напряженностью поля и поляризованностью диэлектрика.

15. Условия на границе раздела двух диэлектриков.

16. Силы, действующие на диэлектрик в электрическом поле и на сторонние заряды в диэлектрике.

17. Элементарная теория поляризации полярных и неполярных диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость вещества.

18. Пьезоэлектрический эффект и его применения. Сегнетоэлектрики и их свойства.

19. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Электроемкость. Энергия и плотность энергии электрического поля.

20. Источники тока. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Падение напряжения.

21. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи. Правила Кирхгофа.

22. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

23. Магнитные явления. Магнитное поле. Магнитная индукция.

24. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле линейного тока, контура с током и объемного тока. Магнитное поле движущегося заряда.

25. Вихревой характер магнитного поля. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.

26. Формула полного тока и ее применение для расчета магнитного поля тороида и соленоида.

27. Опыты Ампера. Закон Ампера. Контур с током в магнитном поле. Объемная плотность магнитной силы.

28. Магнитное взаимодействие двух параллельных проводов с током. Определение единицы измерения силы тока – Ампера.

29. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца.

30. Механическая работа в магнитном поле.

31. Магнитный диполь. Сила и момент силы, действующие на диполь в магнитном поле. Магнитное поле диполя.

32. Относительность магнитного поля. Опыты Роуланда и Эйхенвальда.

33. Намагничение магнетиков. Напряженность магнитного поля и ее связь с индукцией магнитного поля и намагниченностью магнетика.

34. Условия на границе раздела двух магнетиков.

35. Магнитомеханические явления. Орбитальный и спиновый моменты электрона. Гиромагнитное отношение. Опыты Эйнштейна и де Гааза. Опыты Барнетта. Магнитный момент ядра и атома в целом. Опыты Штерна и Герлаха. Квантование магнитных моментов атомов.

36. Виды магнетиков. Объяснение природы диамагнетизма и парамагнетизма вещества. Закон Кюри. Парамагнитный резонанс.

37. Объяснение природы ферромагнетизма вещества. Элементарная теория ферромагнетизма. Закон Кюри-Вейсса.

38. Свойства ферромагнетиков: кривая намагничивания и петля гистерезиса. Кривая магнитной проницаемости. Работа перемагничивания ферромагнетика.

39. Классификация ферромагнитных материалов. Антиферромагнетизм. Ферримагнетизм. Ферромагнитный резонанс.

40. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Токи Фуко.

41. Явление самоиндукции. Коэффициент самоиндукции. Квазистационарные электрические токи. Установление и исчезновение электрического тока в цепи.

42. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Трансформатор.

43. Собственная энергия тока и энергия магнитной связи двух токов. Энергия и плотность энергии магнитного поля.

44. Техническое применение магнитного потока: магнитные цепи, электрические генераторы и двигатели.

45. Цепи гармонического электрического тока. Закон Ома и правила Кирхгофа для переменного тока. Метод векторных диаграмм. Метод комплексных амплитуд.

46. Работа и мощность переменного тока. Действующие значения переменного тока и напряжения. Коэффициент мощности. Согласование источника тока с нагрузкой.

47. Резонансы в цепи переменного электрического тока – резонанс напряжений и резонанс токов. Резонансная кривая. Добротность колебательной системы.

48. Собственные электрические колебания. Частота собственных колебаний. Декремент затухания колебаний и его связь с добротностью.

49. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Полный ток и его непрерывность. Скин-эффект.

50. Электромагнитная теория Максвелла. Относительность электрического и магнитного поля. Уравнения Максвелла. Материальные уравнения связи поля со средой.

51. Свободные электромагнитные волны: механизм распространения и свойства. Волновое уравнение и его решение. Стоячие волны. Вектор Пойнтинга. Давление электромагнитных волн.

52. Шкала электромагнитных волн, их экспериментальное исследование: опыты Герца, Лебедева, Попова. Принципы радиосвязи и локации. Излучение и поглощение электромагнитных волн.

53. Линии передачи для переменного тока. Двухпроводная линия. Телеграфные уравнения и их решение. Режимы работы и резонансные свойства двухпроводной линии.

54. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Определение заряда и массы электрона и ионов. Масс-спектрографы. Ускорители заряженных частиц.

55. Классическая теория электропроводности металлов. Объяснение законов Ома и Джоуля-Ленца. Сверхпроводимость.

56. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряд в газе. Их основные виды. Ионизационные камеры и счетчики.

57. Электропроводность жидкостей. Диссоциация. Электролиты. Законы электролиза и его применение.

58. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Ламповый диод и триод, их применения. Закон трех вторых.

59. Электропроводность полупроводников. Элементы зонной теории полупроводников. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

60. Электрические явления на контактах. Контактная разность потенциалов. Термоэлектричество и его применения. Электронно-дырочные переходы в полупроводниках. Полупроводниковые диоды и триоды, их применения.