- •4.3 Методические указания по организации самостоятельной работы студентов
- •1. Матрица компетенций и темы самостоятельного изучения дисциплины
- •2. Цель занятий по всему курсу физики
- •3. Конкретные задания и краткая методика их выполнения
- •Модуль 1. Физические основы механики.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Модуль 2. Молекулярная физика и термодинамика
- •Вопросы для самоподготовки
- •Модуль 3. Электричество и магнетизм
- •Вопросы для самоподготовки
- •Модуль 4. Оптика.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Модуль 5. Основы физики атома и атомного ядра
- •Вопросы для самоподготовки
- •6. Список рекомендуемой литературы
- •7. Материально-техническое обеспечение.
- •8. Форма контроля со стороны преподавателя
- •9. Форма отчетности студента за выполненную работу.
- •10.Варианты контрольной работы и рекомендации по написанию и оформлению контрольной работы.
- •Контрольная работа №1
- •Контрольная работа №2
- •Контрольная работа №3
- •Контрольная работа №4
- •Контрольная работа №4
- •1. Какой кинетической энергией должен обладать электрон, чтобы дебройлевская длина волны была равна его комптоновской длине волны?
- •11. Порядок представления и защиты контрольной работы у преподавателя.
Вопросы для самоподготовки
Электрические заряды. Элементарный заряд. Дискретность заряда. Инвариантность заряда. Закон сохранения заряда. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля.
Закон Кулона. Напряжённость электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции.
Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчёту электрического поля.
Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряжённости. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь потенциала с напряжённостью.
29. Электрический диполь. Дипольный момент. Диполь во внешнем электростатическом поле. Момент сил, действующих на диполь. Энергия диполя во внешнем поле.
Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков. Электронная, ориентационная и ионная поляризации. Поляризованность. Поляризованные заряды.
Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.
Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике. Электроёмкость. Конденсаторы. Ёмкость плоского конденсатора.
Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряженного проводника. Энергия конденсатора. Объёмная плотность энергии электростатического поля.
Электрический ток. Сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение; Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление.
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Причина электрического сопротивления. Температурная зависимость сопротивления. Сверхпроводимость.
Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.
Сила Ампера. Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле.
Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на контур. Магнитный момент. Энергия контура с током в магнитном поле.
Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля.
Теорема Гаусса и теорема о циркуляции (закон полного тока) для магнитного поля. Применение закона полного тока к расчёту магнитного поля.
Магнитное поле длинного соленоида. Потокосцепление. Индуктивность, Индуктивность длинного соленоида.
Индукция токов в движущихся проводниках. Электродвижущая сила индукции. Вращение рамки в магнитном поле. Генераторы переменного тока.
Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.
Явление самоиндукции. Электродвижущая сила самоиндукции. Магнитная энергия тока. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
Магнитные моменты атомов. Диа- и парамагнетизм. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.
Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис, Остаточное намагничивание. Коэрцитивная сила. Магнитная проницаемость ферромагнетика.
Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме. Физический смысл уравнений Максвелла. Материальные уравнения.
Студент должен самостоятельно изучить тему: «Диэлектрики в электрическом поле».