к экзамену (Общая физика ч.2) ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ 1.Электромагнитное взаимодействие и его место среди других взаимодействий в природе. Электрический заряд. Микроскопические носители заряда. Опыт Милликена. Закон сохранения электрического заряда. 2. Электростатика. Закон Кулона. Его полевая трактовка. Вектор напряженности электрического поля. Напряженность электрического поля точечного заряда. Линии напряженности электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей. 3.Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Остроградского–Гаусса, её представление в дифференциальной форме. Примеры решения задач электростатики с помощью теоремы Остроградского–Гаусса. 4. Потенциал электрического поля точечного заряда и его нормировка. Потенциальность электростатического поля. Связь потенциала с вектором напряженности электрического поля. Эквипотенциальные поверхности. Работа сил электростатического поля. 5. Циркуляция вектора напряженности электрического поля. Теорема о циркуляции, её представление в дифференциальной форме. Система полевых уравнений электростатики в вакууме в интегральной и дифференциальной форме. Уравнения Пуассона и Лапласа. 6. Электрический диполь. Потенциал и напряженность электрического поля точечного диполя. Дипольное приближение для системы зарядов. 7.Проводники в электростатическом поле. Электростатическая индукция. Напряженность поля у поверхности и внутри проводника. Распределение заряда по поверхности проводника. Электростатическая защита. Метод зеркальных изображений. 8. Связь между зарядом и потенциалом проводника. Электроёмкость. Конденсаторы. Ёмкость плоского, сферического и цилиндрического конденсаторов. Сложные конденсаторы, емкостные коэффициенты. 9.Диэлектрики. Свободные и связанные заряды. Связь вектора поляризации со связанными зарядами. Микроскопическое и макроскопическое поле в веществе. 10.Вектор электрической индукции в диэлектрике. Материальное уравнение для векторов электрического поля. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества. 11. Теорема Остроградского–Гаусса для случая диэлектриков в дифференциальной и интегральной форме. Система полевых уравнений электростатики в бесконечной изотропной диэлектрической среде. Граничные условия для векторов напряженности и электрической индукции. 12.Энергия системы электрических зарядов. Энергия электростатического поля и её объемная плотность. Энергия взаимодействия и собственная энергия. Энергия электрического диполя во внешнем поле. 13. Пондеромоторные силы в электрическом поле и методы их вычислений. Силы, действующие на диполь. Связь пондеромоторных сил с энергией системы зарядов. Сила взаимодействия точечных зарядов в диэлектрике. 14. Электронная теория поляризации диэлектриков. Локальное поле. Неполярные диэлектрики. Формула Клаузиуса–Мосcотти. Полярные диэлектрики. Функция Ланжевена. Поляризация ионных кристаллов. 15. Электрические свойства кристаллов. Пироэлектрики. Пьезоэлектрики. Прямой и обратный пьезоэффект и его применение. Сегнетоэлектрики. Их основные свойства. Доменная структура сегнетоэлектриков. Гистерезис. Точка Кюри сегнетоэлектриков. Применение сегнетоэлектриков. 16. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Линии тока. Электрическое поле в проводнике с током и его источники. Уравнение непрерывности. Условие стационарности тока. 17.Электрическое напряжение. Закон Ома для участка цепи. Электросопротивление. Закон Ома в дифференциальной форме. Удельная электропроводность вещества. Отсутствие в однородном проводнике объемных зарядов. 18.Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля–Ленца и его дифференциальная форма. 19.Сторонние силы. ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа. Примеры их применения. 20.Релятивистская природа магнитных взаимодействий. Сила Лоренца. Магнитное поле движущегося заряда. Эффект Холла. 21.Основные положения классической электронной теории проводимости Друде– Лоренца. Законы Ома, Джоуля–Ленца и Видемана–Франца в классической теории. Трудности классической электронной теории. 22.Разветвлённые цепи. Способы расчёта электрических цепей. Правила Кирхгофа (с задачей-иллюстрацией). 23. Природа тока в металлах. Тепловая и дрейфовая скорость электронов. 23. Удельная электропроводность металлов. Температурная зависимость сопротивления металлов. Сверхпроводимость. 24.Элементарный ток и его магнитный момент. Поле элементарного тока. Элементарный ток в магнитном поле. 25. Электролиты. Закон Ома для электролитов. Электролиз. Законы Фарадея. Применение электролиза в технике. Гальванические элементы. 26.Понятие о зонной теории твердых тел. Энергетические уровни и формирование энергетических зон. Принцип Паули. Статистика Ферми–Дирака. Особенности зонной структуры диэлектриков, полупроводников и металлов. Объяснение проводимости твердых тел с помощью зонной теории. 27.Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток). Потенциальная функция тока. Сила, действующая на контур с током в неоднородном магнитном поле. 28. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводники р и n типа, р – n переход. Применение полупроводников. Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Термоэлектричество. Термодвижущая сила. Термопары. Эффект Пельтье. 29.Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея и его формулировка в дифференциальной форме. Правило Ленца. Индукционные методы измерения магнитных полей. 30.Магнитная энергия тока. Магнитная энергия системы контуров тока. Энергия магнитного поля и её объемная плотность. 31. Магнетики. Понятие о молекулярных токах. Вектор намагниченности вещества и его связь с молекулярными токами. Вектор напряженности магнитного поля. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества. Материальное уравнение для векторов магнитного поля. 32. Система полевых уравнений магнитостатики в изотропных бесконечных магнитных средах. Граничные условия для векторов напряженности и индукции магнитного поля. Магнитная защита. Влияние формы магнетика на его намагниченность. 33. Классификация магнетиков: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Классическое описание диамагнетизма. Ларморова прецессия. Парамагнетизм. Теория Ланжевена. 34. Микроскопические носители магнетизма. Магнитомеханический опыт Эйнштейна–де Гааза. Механомагнитный опыт Барнетта. Гиромагнитное отношение. 35. Ферромагнетики. Гистерезис намагничивания, кривая Столетова. Остаточная индукция и коэрцитивная сила. Спонтанная намагниченность и температура Кюри. Доменная структура. Температурная зависимость намагниченности. 36. Энергия магнитного поля в бесконечной изотропной магнитной среде. Силы, действующие на магнетики в магнитном поле. 37. Квазистационарные поля. Критерий квазистационарности. Переходные процессы в RC и RL цепях. 38. Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Уравнение гармонических колебаний. Собственные колебания в контуре. Энергия гармонических колебаний. 39. Затухающие колебания в контуре и их уравнение. Показатель затухания. Время релаксации. Логарифмический декремент затухания. Добротность контура. 40. Колебания в связанных контурах. Нормальные колебания (моды) и их частоты. Парциальные колебания и их частоты. 41. Вынужденные колебания в контуре. Процесс установления вынужден-ных колебаний. Электромеханическая аналогия. Закон установившихся колебаний заряда на пластинах конденсатора, напряжений (на емкости, на индуктивности и на сопротивлении) и тока в контуре. 42. Энергия гармонических колебаний. Математический маятник, физический маятник, пружинный маятник. Метод векторных диаграмм. 43.Сложение колебаний одного направления. Биения. 44. Сложение перпендикулярных колебаний. 45. Переменный синусоидальный ток. Метод векторных диаграмм и метод комплексных амплитуд. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления. Импеданс. Закон Ома для цепей переменного тока. 46. Резонанс напряжений. Напряжения и токи при резонансе. Ширина резонансной кривой. 47. Правила Кирхгофа для цепей переменного тока. Резонанс токов. 48. Работа и мощность переменного тока. Эффективные значения тока и напряжения. Коэффициент мощности. 49. Коэффициент взаимной индукции двух контуров. Коэффициент самоиндукции (индуктивность). Явление самоиндукции. 50. Магнитостатика. Взаимодействие токов. Элемент тока. Закон Био–Савара–Лапласа и его полевая трактовка. Вектор индукции магнитного поля. Действие магнитного поля на ток. Закон Ампера. 51. Система уравнений Максвелла как обобщение опытных данных. Ток проводимости и ток смещения. Взаимные превращения электрических и магнитных полей. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ Оценка | Полнота, системность, прочность знаний | Обобщенность знаний | Отлично | Изложение полученных знаний в устной, письменной или графической форме, полное, в системе, в соответствии с требованиями учебной программы; допускаются единичные несущественные ошибки, самостоятельно исправляемые студентами. | Выделение существенных признаков изученного с помощью операций анализа и синтеза; выявление причинно-следственных связей; формулировка выводов и обобщений; свободное оперирование известными фактами и сведениями с использованием сведений из других предметов. | Хорошо | Изложение полученных знаний в устной, письменной и графической форме, полное, в системе, в соответствии с требованиями учебной программы; допускаются отдельные несущественные ошибки, исправляемые студентами после указания преподавателя на них. | Выделение существенных признаков изученного с помощью операций анализа и синтеза; выявлений причинно-следственных связей; формулировка выводов и обобщений, в которых могут быть отдельные несущественные ошибки; подтверждение изученного известными фактами и сведениями. | Удовлетворительно | Изложение полученных знаний неполное, однако, это не препятствует усвоению последующего программного материала; допускаются отдельные существенные ошибки, исправляемые с помощью преподавателя. | Затруднения при выполнении существенных признаков изученного, при выявлении причинно-следственных связей и формулировке выводов. | Неудовлетворительно | Изложение учебного материала неполное, бессистемное, что препятствует усвоению последующей учебной информации; существенные ошибки, неисправляемые даже с помощью преподавателя. | Бессистемное выделение случайных признаков изученного; неумение производить простейшие операции анализа и синтеза; делать обобщения, выводы. | |