Раздел 3. Электричество и магнетизм

Тема 8. Электростатика.

Элементарный заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электрическое поле и его характеристики. Принцип суперпозиции в линейной электродинамике. Типы диэлектриков. Свободные и связанные заряды. Поляризуемость. Поток вектора напряженности и вектора индукции электрического поля. Теорема Остроградского - Гаусса. Потенциальный характер электрического поля. Связь между вектором напряженности электрического поля и потенциалом.

Линейные и нелинейные электрические свойства. Нелинейная поляризуемость. Тензоры нелинейной поляризации. Нелинейные эффекты. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Использование пьезоэлектриков.

Электростатические поля в технологии строительных материалов /изготовление линолеума, ворсистых покрытий/. Электростатические фильтры в промышленности. Свойства антистатиков.

Проводники в электрическом поле. Электрическое поле внутри проводника и у его поверхности. Защита от электростатических полей. Распределение зарядов в проводнике и у его поверхности. Конденсаторы. Соединение конденсаторов. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

Тема 9. Постоянный электрический ток.

Постоянный электрический ток. Классическая электронная теория электропроводности металлов. Закон Ома в дифференциальной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Работа и мощность тока.

Термоэлектричество и его использование в современной технике и технологии.

Физические процессы в электролитах. Законы Фарадея. Электрохимичес-кий эквивалент. Гальванопластика. Анодирование.

Аккумуляторы. Батареи. Топливные элементы.

Тема 10.Магнитное поле.

Характеристики магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямолинейного и кругового тока. Магнитный момент витка с током. Закон полного тока для магнитного поля.

Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Контур с током в магнитном поле. Магнитный поток Теорема Гаусса. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. Принципы работы электродвигателей. Электродвигатели бытовых устройств. Двигатели постоянного тока. Двигатели переменного тока.

Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции. Принципы работы генераторов электрического тока. Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность проводников. Трансформатор. Энергия системы проводников с током. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Электромагнитные методы определения параметров материалов.

Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты атомов. Намагниченность. Диа-, пара-, ферромагнетизм. Магнитный гистерезис.

Магнитные материалы и их использование в современных технологиях. Магнитные методы дефектоскопии.

Уравнения Максвелла. Вихревое электрическое поле. Ток смещения Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.

Раздел 4. Физика колебаний и волн.

Тема 11. Колебания.

Движение системы вблизи устойчивого равновесия. Модель гармонического осциллятора. Примеры гармонических осцилляторов: груз на пружине, физический и математический маятники, колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания. Энергия гармонического осциллятора.

Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Вынужденные колебания в электрических цепях.