Вопросы

1. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме полой заряженной металлической сферой радиуса R с зарядом q, в точках, расположенных внутри и вне сферы.

2. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме равномерно заряженным шаром радиуса R с объемной плотностью заряда , в точках, расположенных внутри и вне шара.

3. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме бесконечной равномерно заряженной нитью.

4. Используя теорему Остроградского-Гаусса, получите формулу напряженности электрического поля, созданного в вакууме бесконечной заряженной плоскостью.

5. Электрическое поле создается в вакууме тонким стержнем, несущим равномерно распределенный по длине электрический заряд, линейная плотность которого   0. Определить напряженность электрического поля в точке, удаленной от правого конца стержня на расстояние, равное длине стержня l. Точка расположена на продолжении оси стержня. (5)

6. Тонкий стержень согнут в полукольцо радиуса R. Стержень заряжен с линейной плотностью заряда   0. Чему равна напряженность электростатического поля в вакууме в центре кольца?

7. Дайте формулировку теоремы о циркуляции вектора напряжённости электростатического поля. Как вычисляется циркуляции вектора напряжённости электростатического поля по заданному контуру? (6)

8. Дайте определение градиента потенциала электростатического поля. Установите связь между напряжённостью электростатического поля и потенциалом. Как направлены вектора напряженности и градиента потенциала этого поля? (7)

9. Получите формулу для потенциала электрического поля, созданного в вакууме полой заряженной металлической сферой радиуса R с зарядом q, в точках, расположенных внутри и вне сферы.

10. Получите формулу для разности потенциалов между двумя точками, расположенными в вакууме на расстояниях a и b от бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда . (8)

11. Получите формулу для разности потенциалов между двумя точками, расположенными в вакууме на расстояниях a и b от бесконечной равномерно заряженной нити с линейной плотностью заряда . (9)

12. Электрическое поле создается в вакууме тонким стержнем, несущим равномерно распределенный по длине электрический заряд, линейная плотность которого   0. Определить потенциал электрического поля в точке, удаленной от правого конца стержня на расстояние, равное длине стержня l. Точка расположена на продолжении оси стержня. (10)

13. Тонкий стержень согнут в полукольцо радиуса R. Стержень заряжен с линейной плотностью заряда   0. Чему равен потенциал электростатического поля в вакууме в центре кольца?

14. Электрон влетает в плоский конденсатор, находясь на одинаковом расстоянии от каждой пластины и имя скорость v , направленную параллельно пластинам. Расстояние между пластинами равно d. Длина каждой пластины равна L. Какую наименьшую разность потенциалов  нужно приложить к пластинам, чтобы электрон не вылетел из конденсатора?

15. Явление поляризации диэлектрика. Виды поляризации диэлектрика. Какой физической величиной описывается степень поляризации диэлектрика? Дайте определение этой физической величины. (1)

16. Установите связь между векторами электрического смещения и напряженности электрического поля. (2)

17. Получите связь между относительной диэлектрической проницаемостью и относительной диэлектрической восприимчивостью диэлектрика. Как зависит относительная диэлектрическая проницаемость от температуры у неполярных и полярных диэлектриков? Изобразите на графиках в координатных осях  = f (1/T ). (3)

18. Сегнетоэлектрики и их свойства. Петля гистерезиса. Домены. Применение сегнетоэлектриков. (4)

19. Получите формулу для емкости металлической уединенной сферы, находящейся в диэлектрической среде.

20. Сферический конденсатор состоит из двух концентрических металлических сфер, пространство между которыми заполнено диэлектриком. Получите формулу для емкости сферического конденсатора. (5)

21. Цилиндрический конденсатор состоит из двух коаксиальных металлических цилиндров, пространство между которыми заполнено диэлектриком. Получите формулу для емкости цилиндрического конденсатора. (6)

22. Получите выражения для энергии электростатического поля системы точечных электрических зарядов, а также для энергии заряженного проводника (расположенных в вакууме)? Какой формулой выражается объемная плотность энергия электростатического поля? (7)

23. Получите формулы для закона Ома и для закона Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. (8)

24. Получите формулы для законов Ома для замкнутой цепи и для неоднородного участка цепи. (9)

25. Сформулируйте законы Кирхгофа для линейной разветвленной электрической цепи. Приведите пример использования этих законов. (10)

26. Как образуются энергетические зоны разрешенных энергий электронов в кристаллах? Изобразите структуру энергетических зон металлов, полупроводников и диэлектриков. Чем отличаются зонные схемы для металлов, полупроводников и диэлектриков? (1)

27. Германиевый кристалл, ширина Е запрещенной зоны в котором равна 0,72 эВ, нагревают от температуры t₁ = 0°С до температуры t₂ = 15°С. Во сколько раз возрастет его удельная проводимость? (2)

28. При нагревании кремниевого кристалла от температуры t₁ = 0°С до температуры t₂ = 10°С его удельная проводимость возрастает в 2,28 раза. По приведенным данным определить ширину Е запрещенной зоны кристалла кремния. (3)

29. Найти минимальную энергию W_min, необходимую для образования пары электрон—дырка в кристалле CaAs, если его удельная проводимость  изменяется в 10 раз при изменении температуры от 20°С до 3°С. (4)

30. Сопротивление R₁ кристалла PbS при температуре t₁ = 20°С равно 10⁴ Ом. Определить его сопротивление R₂ при температуре t₂ = 80°С

31. Чем обусловлена собственная проводимость полупроводников? Изобразите структуру энергетических зон полупроводника с собственной проводимостью. Как определяется энергия Ферми (уровень Ферми) для полупроводника с собственной проводимостью? (6)

32. Чем обусловлена примесная проводимость полупроводников? Изобразите структуру энергетических зон полупроводника с примесной проводимостью. Как определяется энергия Ферми (уровень Ферми) для полупроводника с примесной проводимостью? (7)

33. Р-n переход. Физические процессы, происходящие в p-n переходе: а) без включения внешнего напряжения; б) при прямом внешнем напряжении; б) при обратном внешнем напряжении. Изобразите вольтамперную характеристику полупроводникового диода. (8)

34. Полупроводниковые приборы: полупроводниковый диод, стабилотрон, транзистор. Применение этих приборов и схемы их включения. (9)

35. Внутренний фотоэффект в p-n переходе. Физические процессы, происходящие в p-n переходе: а) при отсутствии освещения; б) при освещении. Изобразите вольтамперную характеристику фотодиода. (10)

36. Сверхпроводимость, ее особенности и применение. Высокотемпературная сверхпроводимость. (5)