ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Электростатика

1. Введение. Роль электромагнитных взаимодействий в природе.
2. Элементарный электрический заряд и его инвариантность. Закон сохранения электрического заряда.
3. Закон Кулона и принцип суперпозиции действия электростатических сил. Системы СИ и СГСЕ.
4. Полевая трактовка закона Кулона. Напряженность электростатического поля . Принцип суперпозиции полей.
5. Непрерывное распределение зарядов. Линейная, поверхностная и объемная плотности зарядов.
6. Примеры расчета , созданного непрерывно распределенным зарядом: а) от витка; б) от нити.

Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета . Потенциал.

1. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение для расчета : а) от заряженного шара; б) от заряженной плоскости; в) от бесконечно длинной нити.
2. Работа по перемещению заряда в электростатическом поле.
3. Циркуляция .
4. Потенциал. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности (линии).
5. Дифференциальная и интегральная зависимости между и потенциалом.

Диэлектрики в электростатическом поле

1. Микроструктура диэлектрика. Электрический момент диполя.
2. Поведение диполя в однородном и неоднородном электрических полях.
3. Поляризация диэлектриков: а) ориентационная (дипольная) поляризация; б) электронная (деформационная) поляризация.
4. Вектор поляризации . Связь с s_с.в..
5. Теорема Остроградского-Гаусса при наличии диэлектриков. Поток .
6. Диэлектрическая проницаемость e.
7. Сегнетоэлектрики.
8. Пьезоэлектрики. Прямой и обратный пьезоэффекты и их применения в технике.

Проводники в электрическом поле. Энергия электростатического поля.

1. Распределение зарядов в проводнике и у его поверхности.
2. Электростатическая индукция. Электростатическая защита.
3. Электроемкость проводников. Взаимная емкость. Конденсаторы. Расчет емкости для плоского и цилиндрического конденсаторов.
4. Соединения конденсаторов в батареи.
5. Энергия электрического поля.

Законы постоянного тока

1. Условия возникновения тока ЭДС источника тока. Напряжение.
2. Обобщенный закон Ома.
3. Правила Кирхгофа.
4. Закон Джоуля-Ленца. КПД источника тока.

Классическая теория электропроводности. Элементы квантовой теории проводимости и квантовой статистики

1. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытные обоснования. Закон Видемана-Франца.
2. Недостатки классической электронной теории проводимости.
3. Энергетические зоны в кристаллах.
4. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Квазичастицы – электроны проводимости и дырки.
5. (p-n) – переход. ВАХ (p-n) перехода.
6. Контактные явления. Эффект Зеебека. Эффект Пельтье. Эффект Томсона.

Магнитное поле

1. Релятивистская природа магнитного поля.
2. Магнитная индукция. Магнитное поле тока.
3. Закон Био-Савара-Лапласа для расчета магнитных полей линейного и кругового токов.
4. Виток с током в однородном и неоднородном магнитных полях. Магнитный момент витка с током.

Действие магнитного поля на токи и свободные заряды

1. Взаимодействие параллельных токов. Закон Ампера.
2. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца.
3. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
4. Эффект Холла. Применения эффекта Холла.

Работа в магнитном поле. Магнитные цепи

1. Магнитный поток. Теорема Остроградского-Гаусса для .
2. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
3. Циркуляция Закон полного тока для магнитного поля в вакууме и его применение к расчету магнитного поля тороида и соленоида.
4. Магнитные цепи.

Электромагнитная индукция

1. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея).
2. Закон Ленца.
3. Закон электромагнитной индукции и его вывод из закона сохранения энергии, также на основе электронной теории.
4. Само- и взаимоиндукция. Индуктивность.
5. Токи при замыкании и размыкании цепи.
6. Энергия магнитного поля.

Магнитное поле в веществе

1. Микро- и макротоки. Магнитные моменты атомов.
2. Элементарная теория диа- и парамагнетизма.
3. Механизмы намагничивания. Интенсивность намагничивания.
4. Закон полного тока для магнитного поля в веществе.
5. Напряженность магнитного поля.
6. Магнитная проницаемость среды.
7. Природа ферромагнетизма. Домены.
8. Кривая намагничивания.
9. Зависимость магнитной восприимчивости от температуры. Точка Кюри.
10. Преломление векторов на границе двух сред. Магнитная экранировка.

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: