- •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.
8. Электроемкость проводников. Электроемкость плоского конденсатора и уединенной сферы. Конденсаторы. Единицы электроемкости.
. Рассм уединен проводн. Напряж поля уедин пров пропорц заряду сообщ проводн. E~q, σ=q/s. E=-gradφ следует φ~q. φ=q/c где c-электроемк уедин пров. c=q/φ. Электроемк уед пров численно равна заряду при сообщ которого потенц проводн изм-ся на единицу потенциала. Изм. в Фарадах. 1Ф=1Кл/1В=9*1011 СГС φ. Емксоть "с" зависит от формы и размеров, но не зависит от матер, агрег сост и наличия пустот внутри него и х-т способность проводн накапл эл заряды.Неуедин-м назыв проводник вблизи которого имеются проводники и диэлектрики. Конденсатор состоит из 2 обкладок разделенных диэлектриком.
C=q/φ1-φ2=4πε0r
Для плоского конденсатора: С=εε0S/d.
Для сферич конденс:С=4πεε0r2/d =2πlε0/ln(r1/r2)
Единица электроемкости в СИ [C]=1Ф=1Кл/В.
9. Диэлектрики. Строение диэлектриков. Электрический диполь. Виды поляризации диэлектриков.
Проводники(10-6), полупроводникики(10-3-103), диэлектрики(103-1016) делятся по удел. сопротивлению. В проводниках есть свободные заряды, в диэл заряж. частицы не движутся. диэл отн-ся стекло, пластик. Диэл могут быть в 3 сост-х: газ, жидк, тверд. Классы диэл: 1.неполярн-в отсутст внешн эл поля центры тяжести полож и отриц зарядов входящих в состав атомов и молекул, совпадают 2.Полярные- -//- , смещены отн-но друг друга те молекулы этих вещ-в обладают дипольн моментом. Эл диполем назыв совокупность двух разноименных заряж частиц нах-ся на малом раст друг от друга. Эл диполь х-ся дипольным моментом Pe, напр от - к + и равным Pe=ql. 1 Дебай [Д] 1Д=3,34*10-30Кл м Момент диполя M=pE(опред. полярность момента)Если момент равен 0 молекула не полярна, если отличен от 0- полярна.
2.Оборот вращения диполей в пол диэл. Совокупность этих явл-й назыв поляризац диэл. Виды поляризации:
1. Электронная-под действ внешн эл поля происх смещение электронов в атомах, молек отн-о полож заряж ядра, за счет чего молек приобр дип момент. Этот вид поляризац присущ всем вещ-вам.
2. Ионная-смещение полож и отриц ионов. Наблюдается в крист вещ-вах. Приобретается дип момент Pe=βε0E, β-поляр-ть молекулы.
3. Дипольная или ориент. Молекулы диэл облад дип моментом и в отсутст внешн эл поля, за счет теплового движ, дип моменты ориент в простр хаотич. Суммарный момент диполя равен нулю. При помещ полярн диэл в эл поле на диполь дейст силы стремящ ориент их вдоль поля. Для х-ки степени поляр-ии диэл вводят велич назыв вектором поляризации: для изотропных диэл, кроме сегнетоэлектр вектор поляр пропорц: P=χε0E
χ-диэл восприимчивость вещ-ва.
10. Поляризация диэлектриков. Связанные заряды. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость. Связь между ними. Физический смысл диэлектрической проницаемости и ее зависимость от температуры.
Поляризацией назыв процесс ориентации диполей или появления под воздейств внешн эл поля ориентир по полю диполей. Суммарный момент диполя равен нулю. При помещ полярн диэл в эл поле на диполь дейст силы стремящ ориент их вдоль поля. Вектор поляризации:
P=χε0E, где χ(каппа)-диэл восприимчивость вещ-ва, безразм величина всегда >0, она служит х-кой диэл-в. Во всех случаях поляризация диэл приводит к ослаблению эл поля, те напряж поляр-его эл поля всегда больше напряж поля в диэл: ε=E0/E>0. Где ε-отн диэл прониц диэл-а (показыв степень ослабления диэлектриком эл поля). В поле плоск конденсатора поместим однородн неполяр диэл-к, заряды возник на пов-ти диэл назыв связанными или поляризац.
ε=1+χ=1+P/ε0E=1+n0P2e/3ε0kT