для студентов 1 курса ЭиЭ 2 семестр 2014/15 уч.г.

 

1. Электрический заряд и его дискретность. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность поля. Принцип суперпозиции.

2. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского-Гаусса для поля зарядов, находящихся в вакууме.

3. Применение теоремы Остроградского-Гаусса к вычислению напряженности заряженной плоскости, двух разноименно заряженных плоскостей, бесконечной заряженной нити.

4. Работа перемещения заряда. Энергия взаимодействия зарядов. Потенциал электростатического поля. Циркуляция вектора напряженности.

5. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности. Градиент потенциала. Графическое изображение полей.

6. Напряженность и потенциал точечного заряда, системы точечных зарядов, диполя, заряженной сферы.

7. Основные группы диэлектриков (полярные, неполярные). Поляризация ориентационная и деформационная. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость. Поверхностная плотность поляризованных зарядов. Сегнетоэлектрики.

8. Напряженность поля в диэлектрике. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для поля в диэлектриках. Диэлектрическая проницаемость и ее физический смысл. Связь между диэлектрической проницаемостью и восприимчивостью. Зависимость диэлектрической проницаемости от температуры.

9. Проводники в электростатическом поле. Явление электростатической индукции. Электроемкости проводника и шара. Энергия заряженного проводника.

10. Электрическая емкость. Конденсатор. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации. Соединение конденсаторов.

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

12. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме.

13. Разность потенциалов, э.д.с, напряжение. Сторонние силы. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Законы Кирхгофа для разветвленных электрических цепей. Примеры.

14. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Кпд источника тока. Мощность во внешней цепи.

15. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытное обоснование. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме из электронных представлений. Успехи и затруднения классической теории. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Сверхпроводимость.

16. Магнитное поле. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции. Магнитная постоянная. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции.

17. Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля прямого тока. Взаимодействие параллельных токов. Определение единицы силы тока - ампера.

18. Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля кругового тока. Магнитный момент контура с током.

19. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующий на рамку. Потенциальная энергия витка с током во внешнем магнитном поле.

20. Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях. Управление электронным пучком.

21. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции. Закон полного тока. Теорема Гаусса для магнитного поля.

22. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

23. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции.

24. Индуктивность. Индуктивность длинного соленоида. Объемная плотность энергии магнитного поля.

25. Явление самоиндукции. Токи замыкания и размыкания цепи, содержащей индуктивность.

26. Молекулярные токи. Вектор намагничивания. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость и проницаемость вещества. Закон полного тока в веществе.

27. Типы магнетиков. Элементарная теория диа- и парамагнетизма. Магнитная восприимчивость вещества и магнитная проницаемость.

28. Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис. Работа на перемагничивание ферромагнетика. Домены. Точка Кюри.

29. Основы теории Максвелла. Основные предположения. Понятие тока смещения. Электромагнитное поле. Плотность энергии поля.

30. Гармонические колебания. Амплитуда, круговая частота, фаза гармонических колебаний. Ускорение, скорость материальной точки при гармоническом колебательном движении.

31. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решения.

32. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники. Периоды колебаний. Приведенная длина физического маятника.

33. Гармонический осциллятор. Энергия и импульс гармонического осциллятора. Превращение энергии при колебаниях.

34. Электрический колебательный контур. Уравнение собственных колебаний, формула Томсона. Взаимопревращения энергии в контуре.

35. Векторные диаграммы. Сложение колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения.

36. Сложение взаимоперпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

37. Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение колебаний и его решение. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания. Добротность колебательной системы.

38. Свободные затухающие электромагнитные колебания. Зависимость колебаний от величины активного сопротивления. Апериодические колебания.

39. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение колебаний и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Явление резонанса.

40. Вынужденные колебания в электрических цепях. Векторная диаграмма. Полное сопротивление цепи переменного тока. Резонанс напряжений и токов.

41. Автоколебательные системы. Часы. Ламповый генератор. Условия самовозбуждения колебаний. Понятие о релаксационных колебаниях.

42. Волновое уравнение. Виды волн. Уравнение бегущей волны. Характеристики волн. Скорость упругих волн. Энергия упругой волны. Вектор Умова.

43. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах. Энергетические характеристики упругих волн. Вектор Умова. Эффект Доплера.

44. Принцип суперпозиции волн. Волновой пакет. Фазовая и групповая скорости. Понятие о дисперсии. Когерентные волны. Интерференция волн.

45. Стоячие волны, их особенности. Уравнение стоячей волны. Пучности и узлы стоячих волн. Миграция энергии в волне. Спектр частот стоячих волн в простых системах.

46. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плоская электромагнитная волна. Свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Давление и импульс электромагнитного поля.