- •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.
40.Ферромагнетизм. Элементарные носители ферромагнетизма - электронные спины. Доменная теория ферромагнетизма. Намагничивание ферромагнетика. Магнитный гистерезис. Точка Кюри.
Имеется класс вещ-в которые могут быть намагн и в отсутст внешн магн поля-они назыв ферромагнетиками. Магн поле ферромагн-а может превыш внешн магн поле в 10000-100000 раз. те. μ=104...105. Эта особенность объясн их внутр строением. При крист ферромагн соседние атомы обмениваются эл-ми при этом обменная энергия будет минимальной если спиновые магн мом обмениваемых эл-в парал или антипарал. В рез-те образ спиновые области - домены. Процесс намагн ферромагн состоит из 3-х стадий:
1.Смещение-происх увел, расш границы тех доменов, магн мом кот-х по напр близки к напр внешн магн поля за счет остальных доменов.
2.Вращение-происх поворот магн мом отдельных доменов вдоль поля, что приводит к резкому возр намагн-и вещ-ва.
3.Парапроцесс-происх дальн ориент атомов входящих в домен.
Ферромагн х-ся тем-рой при которой происх разр их доменной структуры-эта тем-ра назыв точкой Кюри.
41.Обобщение закона электромагнитной индукции. Первое уравнение Максвелла.
Если проводник перемещать в одн магн поле то в нем возник сторонние силы. εi=-dФ/dt.
Если замкн провод контур поместить в перем магн поле, то в нем также возник сторонняя сила.
Роль стор-х сил не могут играть не силы Лоренца (проводник, контур не подвижен) не электростат силы тк. работа сил по замкн контуру равна нулю. В контуре отсутст хим и теплов процессы. Кроме того опыты показ, что ЭДС возник в данном случае не зависит от материала контура, от его сост, t0 и тд. Анализ данные явл Максвелл пришел к выводу что перем магн поле порожд в простр перем эл-ое поле. В отл от электростат поля это поле явл-ся вихревым и его работа по замкн контуру отлична от нуля. Циркуляция вектора напряж перем эл-го поля по произв замкн контуру равна и противоп по знаку
скорости изм магн потока через пов-ть этого контура. Ист тока явл-ся перем магн поле. Через пов-ть Ф замкн контура может изм-ся за счет:1. изм B≠const. 2. за счет изм размеров контура 3.за счет изм полож конт в простр α≠0.
1-ое осн ур-е Максвелла в инт форме.
42.Токи смещения. Второе уравнение Максвелла.
На основе опытных данных Максвелл пришел к выводу что существ и обратное явл те перем эл-е поле порожд в простр перем магн поле. Для установл матем выр-ий м/у эл-м и магн полями Максвелл ввел понятие-тока смещения. Рассм процесс разрядки конденсатора. Линии тока проводимости терпят разрыв м/у обкладками конденс.
s-площадь одной обкладки конденсатора.
D=ε0E0=σ.
dD/dt=σ'=D' скорость изменения убыли электрон. смещения.
D'=j'пр
D'↑↑j'пр
D'=jст
С введением плотности тока смещения разрыв линии тока проводимости м/у обкладками конд формально восстанавл-ся те м/у обкл конд линии тока проводим-и плавно перех в линии тока смещения. Из всех св-в присущ эл-му току Максвелл приписал току смещения одно единств св-во-создавать магн поле. По Максвеллу рассм эл цепь эквив эл-ой цепи которой м/у обкл конд существовал бы ток равный току смещения. jпр=jсм.
В общем случае токи проводим и смещения сущ одновр и Максвелл ввел понятие полного тока плотность которого j=jпр+jсм= jпр+dD/dt и обобщил з-н полного тока для магн поля.
-второе ур-ие Максвелла в инт форме. Цирк-я вектора напряж магн поля по произв замкн контуру l равна алг сумме токов проводим и смещения охватыв этим контуром. Магн силовые линии концентрич охватыв эл силовые линии образуют правую винт сист H и D
Переносное маг поле порождает в пространстве переносное эл. поле. Эти поля взаимосвязаны и образуют одно поле-электромагнитное.