- •1. Фундаментальные физические взаимодействия: гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые; основные характеристики и значение в природе. Особая роль электромагнитных взаимодействий.
- •3. Резонансы Шумана:
- •6. Поток и дивергенция векторного поля. Электростатическая теорема Гаусса для вакуума: интегральная и дифференциальная формы теоремы; ее физические содержание и смысл.
- •15. Объемная плотность энергии электрического поля. Механические силы в электростатическом поле: метод виртуальных перемещений; давление электростатических сил.
- •16 Электрическое поле на границе раздела диэлектриков: граничные условия для векторов напряженности электрического поля и электрического смещения; преломление силовых линий электрического поля.
- •17 Механизмы и модели поляризации диэлектриков: неполярные и полярные разреженные и плотные газы; сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики и пироэлектрики. Применение диэлектриков в технике.
- •20. Электродвижущая сила. Неоднородный участок линейной цепи постоянного тока: обобщенный закон Ома, правило знаков, баланс мощностей.
- •21. Полная линейная цепь постоянного тока: механизм протекания тока, закон Ома, баланс мощностей, основные режимы работы полной цепи.
- •22. Правила Кирхгофа: физическое обоснование, формулировка, правила знаков; применение для расчета линейных электрических цепей, баланс мощностей.
- •23. Классическая теория проводимости: природа носителей тока в металлах; постулаты теории, дифференциальная форма законов Ома и Джоуля-Ленца.
- •25. Электрические явления в контактах твердых тел одинакового типа проводимости: контактная разность потенциалов; эффекты Пельтье и Зеебека, их применение в технике.
- •26. Электронно-дырочный переход и его основные свойства: вольтамперная характеристика перехода. Биполярные полупроводниковые приборы.
- •27. Эмиссия электронов с поверхности проводящих тел: термоэлектронная, фотоэлектронная, вторичная электронная, автоэлектронная; физическая сущность и основные характеристики.
- •28. Электрический ток в вакууме: уравнение Богуславского-Ленгмюра, формула Ричардсона; вольтамперная характеристика идеального диода. Электронные вакуумные приборы.
- •29. Несамостоятельные газовые разряды: внешний ионизатор; объемная и катодная рекомбинации; вольтамперная характеристика.
- •31. Электрический ток в электролитах: диссоциация и рекомбинация растворенных молекул, степень диссоциации, уравнение Оствальда; удельная проводимость электролитов.
- •32. Электролиз: физическая сущность явления, законы Фарадея для электролиза, постоянная Фарадея. Применение в технике: гальванические покрытия и тонкая очистка металлов.
- •33. Электродные потенциалы: механизмы возникновения и восстановления. Применение в технике: измерение концентрации ионов в растворе, химические источники тока.
- •14. Потенциальная энергия взаимодействия электрических зарядов: система точечных зарядов; система заряженных проводников; энергия заряженного конденсатора.
- •46. Взаимная индукция: физическая сущность явления; взаимная индуктивность двух проводящих контуров, электродвижущая сила взаимной индукции; расчет взаимной
- •49 Объемная плотность энергии магнитного поля. Механические силы в стационарном магнитном поле: метод виртуальных перемещений; давление магнитных сил.
- •56. Метод комплексных амплитуд. Параллельная линейная rlc-цепь синусоидального переменного тока: импеданс, разность фаз, резонансные явления.
- •56. Метод комплексных амплитуд. Параллельная линейная rlc-цепь синусоидального переменного тока: импеданс, разность фаз, резонансные явления.
- •58. Гипотеза Максвелла о токах смещения: физическое обоснование, теорема о циркуляции напряженности магнитного поля по Максвеллу.
- •59. Система уравнений Максвелла: интегральная и дифференциальная формы полевых уравнений, материальные уравнения; физический смысл уравнений, их значение в электродинамике.
- •60. Закон сохранения энергии электромагнитного поля: уравнение непрерывности для электромагнитного поля, вектор Умова-Пойнтинга; перемещение энергии электромагнитного поля в пространстве.
- •61. Волновое движение: физическая сущность и волновое уравнение; анализ уравнений Максвелла на соответствие волновому уравнению.
- •43. Магнитомеханические явления: гиромагнитное отношение, магнетон Бора, ларморова прецессия. Опыт Штерна и Герлаха
- •44. Механизмы и модели намагничивания магнетиков: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Применение магнетиков в технике.
25. Электрические явления в контактах твердых тел одинакового типа проводимости: контактная разность потенциалов; эффекты Пельтье и Зеебека, их применение в технике.
Электрический контакт - соединение при котором проводники могут обмениваться носителями тока.Если два различных металла привести в соприкосновение, то между ними возникает разность потенциалов, называемая контактной разностью потенциалов.
- контактная разность потенциала,измеренная внутри металла(зависит от Т и возникает из-за диффузии)
- внешняя контактная разность потенциалов.
Вольт экспериментально установил два закона:
*Контактная разность потенциалов зависит лишь от химического состава и температуры соприкасающихся металлов.
*Контактная разность потенциалов последовательно соединенных различных проводников, находящихся при одинаковой температуре, не зависит от химического состава промежуточных проводников и равна контактной разности потенциалов, возникающей при непосредственном соединении крайних проводников.
Согласно второму закону Вольта, в замкнутой цепи, состоящей из нескольких металлов, находящихся при одинаковой температуре, э.д.с. не возникает, т. е. не происходит возбуждения электрического тока. Однако если температура контактов не одинакова, то в цепи возникает электрический ток, называемый термоэлектрическим. Явление возбуждения термоэлектрического тока (явление Зеебека), а также тесно связанные с ним явления Пельте, называются термоэлектрическими явлениями.
1. Явление Зеебека (1821). В замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми имеют различную температуру, возникает электрический ток.
В замкнутой цепи для многих пар металлов электродвижущая сила прямо пропорциональна разности температур в контактах:
.
Эта э.д.с. называется термоэлектродвижущей силой.
Явление Зеебека используется для измерения температуры. Для этого применяются термоэлемент, или термопары — датчики температур, состоящие из двух соединенных между собой разнородных металлических проводников.
2. Явление Пельтье (1834). При прохождении через контакт двух различных проводников электрического тока в зависимости от его направления помимо джоулевой теплоты выделяется или поглощается дополнительная теплота. Таким образом, явление Пельтье является обратным по отношению к явлению Зеебека. Эффект Пельтье: заключается в выделении и поглощении тепла:
)q =(
==(
C помощью данного эффекта можно охладить термохолодильник.Рассмотрим замкнутую цепь, состоящую из двух разнородных металлических проводников 1 и 2 (рис. 332), по которым пропускается ток I’ (его направление в данном случае выбрано совпадающим с направлением термотока (на рис. 331 при условии Т1>Т2)). Согласно наблюдениям Пельтье, спай А, который при явлении Зеебека поддерживался бы при более высокой температуре, будет теперь охлаждаться, а спай B – нагреваться.
\
26. Электронно-дырочный переход и его основные свойства: вольтамперная характеристика перехода. Биполярные полупроводниковые приборы.
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД (переход p-n), переходная область между двумя частями одного кристалла полупроводника, одна из которых имеет электронную проводимость (n), а другая - дырочную (p). В области электронно-дырочного перехода возникает электрическое поле, которое препятствует переходу электронов из n- в p-область, а дырок - в обратном направлении, что обеспечивает выпрямляющие свойства электронно-дырочного перехода. Является основой многих полупроводниковых приборов.
Биполярным транзистором называют полупроводниковый электро преобразовательный прибор, токи в котором обусловлены движением носителей заряда двух знаков — электронов и дырок. В нем имеются три разделенные двумя р — n-переходами области полупроводника с чередующимися типами проводимости.
1) активный(усилительный),эмиттерный в прямом, коллекторный в обратном.
2)инверсный(наоборот)
3)режим насыщения(эмиттерный и коллекторный в прямом)
4)режим отсечки(эмиттерный и коллекторный в обратном)
Электроны инжектируются в базу(т.е. выпрыскиваются).Входной сигнал- коллектора и выходной-эмиттера. Инжекция создает условия для увеличения тока коллектора:
, ,(