2-й СЕМЕСТР

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА. ВОЛНЫ. ОПТИКА.

МОДУЛЬ 4

ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК

3.4. Содержание модуля 4. ЭЛЕКТРОСТАТИКА. ПОСТОЯННЫЙ ТОК

(6 час.), УЗ¹, 2; номера компетенций ОК –1, ПК – 2

3.4.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах

Тема 19. Электрическое поле и его силовые характеристики. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Электрический заряд и его свойства. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции напряженности электростатического поля. Электрический диполь. Распределенные заряды. Сведения из векторных полей.

Тема 20. Основные уравнения электростатики в вакууме. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Поток и циркуляция электростатического поля. Теорема Гаусса для поля в вакууме в интегральной и дифференциальной формах. Применение теоремы Гаусса к расчету электростатических полей простейших симметрий: плоских, сферических и цилиндрических.

Тема 21. Энергетические характеристики электростатического поля (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Работа электростатического поля. Потенциал электростатического поля и связь его с напряженностью. Расчет потенциала полей простейших симмет­рий: плоских, сферических, цилиндрических. Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Уравнение Пуассона.

Тема 22. Диэлектрики. Поляризация диэлектриков. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Свободные и связанные заряды. Плоский конденсатор с диэлектриком. Поляризация диэлектрика и её виды. Вектор поляризации (поляризованность). Вектор электрического смещения. Постулат Максвелла. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Поведение электрического поля вблизи границы раздела двух диэлектриков. Граничные условия.

Тема 23. Проводники в электростатическом поле. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Проводники в электрическом поле. Поле заряженного проводника. Электроёмкость. Конденсаторы. Электроёмкость плоского, сферического и цилинд­рического конденсаторов.

Тема 24. Энергия электрического поля. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия системы заряженных проводников. Энергия системы заряженных проводников. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.

Тема 25. Характеристики и законы постоянного тока. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Условия существования тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца в локальной форме. Условие стационарности тока. Сведения из векторных полей. Уравнение непрерывности.

Тема 26. Характеристики и законы постоянного тока. (2 ч.), У.З. – 2. номер компетенции ОК –1, ПК – 2

Сторонние силы. ЭДС. Источники ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи и участка цепи, содержащей ЭДС. Закон сохранения энергии для замкнутой цепи. Правила Кирхгофа. Алгоритм применения правил Кирхгофа к разветвленным цепям.

Самостоятельное изучение

Тема 19. Значение учения об электромагнетизме для инженеров. Сведения из теории векторных полей. – 3 час.

Тема 20. Применение теоремы Гаусса к расчету полей, созданных распределенными зарядами. – 2,8 час.

Тема 22. Сегнетоэлектрики. – 1 час.

Тема 23. Электроёмкость плоского, сферического и цилиндрического конденсатора. – 1 час.

Тема 25. Носители электрического тока в металлах, электролитах, газах и полупроводниках. Классическая электронная теория электропроводности. Затруднения классической теории электропроводности металлов. – 2 час.