1. Зміст дисципліни

Відповідно до діючих навчальних програм підготовки бакалаврів студенти, вивчаючи фізику, повинні засвоїти наведений нижче матеріал з розділів «Електростатика», «Постійний електричний струм», «Магнітне поле», «Електромагнітне поле», «Електромагнітні коливання і хвилі».

1.1. Електростатика

Електричні заряди і поля. Закон Кулона. Напруженість поля точкового заряду. Принцип суперпозиції. Теорема Остроградського-Гаусса та застосування її до розрахунку поля заряджених симетричних тіл.

Потенціал поля. Робота сил поля при переміщенні зарядів. Циркуляція вектора напруженості. Градієнт потенціалу і напруженість поля. Потенціал поля точкового заряду, системи точкових зарядів, зарядженої сфери. Напруженість поля біля поверхні провідника і її зв’язок з поверхневою густиною заряду. Провідники у зовнішньому електричному полі.

Електроємність. Види конденсаторів та їх з’єднання.

Енергія системи нерухомих точкових зарядів, зарядженого провідника, конденсатора. Електричне поле в діелектриках. Вільні і зв’язані заряди. Поляризація діелектриків. Вектор поляризації. Діелектрична проникність і її фізичний зміст. Напруженість електричного поля в діелектриках. Електричне зміщення.

1.2. Постійний електричний струм

Постійний струм. Закон Ома для ділянки кола. Опір провідника. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола. Робота і потужність у колі постійного струму. Закон Джоуля-Ленца. Розгалужені кола. Правила Кірхгофа.

Природа струму в металах. Класична теорія провідності металів. Залежність опору металів від температури. Надпровідність. Бозе-Ейнштейнівський конденсат. Провідність напівпровідників. Термоелектронна емісія і контактні явища в металах і напівпровідниках. Робота виходу електронів із металу.

Струм у вакуумі. Електричний струм в електролітах. Електролітична дисоціація. Закони Фарадея. Електричний струм у газах. Види газових розрядів. Поняття про плазму.

1.3. Магнітне поле

Магнітне поле електричного струму. Індукція і напруженість магнітного поля. Закон Біо-Савара-Лапласа. Циркуляція вектора напруженості магнітного поля. Сила Ампера. Магнітний момент витка із струмом.

Дія електричного і магнітного полів на рухомий заряд. Сила Лоренца. Прискорювачі заряджених частинок. Електромагнітна індукція. Магнітний потік. Закон Фарадея і правило Ленца. Е.р.с. самоіндукції. Індуктивність. Енергія магнітного поля.

Магнітні властивості речовини. Магнетики. Діа-, пара- і феромагнетизм. Точка Кюрі.

1.4. Електромагнітне поле

Вихрове електричне поле. Електромагнітне поле. Рівняння Максвелла в інтегральній і диференціальній формах.

Одержання е.р.с. Діюче і середнє значення змінного струму. Опір, ємність і індуктивність в колі змінного струму. Закон Ома для змінного струму. Послідовний і паралельний резонанс. Робота і потужність в колі змінного струму.

1.5. Електромагнітні коливання і хвилі

Електричний коливальний контур. Власні коливання, формула Томсона. Резонанс. Логарифмічний декремент і добротність.

Хвилі вздовж проводів. Хвильове рівняння. Швидкість хвилі.

Випромінювання електромагнітних хвиль. Потік енергії. Вектор Умова-Пойтинга. Принцип радіозв’язку і радіолокації.

2. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Під час вивчення теоретичного матеріалу рекомендуємо користуватися наступною літературою:

2.1. Основна література

2.1.1. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики Т.2.: Електрика і магнетизм. – К.: Техніка, 2001. – 452 с.

2.1.2. Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальна фізика. Електрика і магнетизм. – К.: Вища школа, 1990. – 390 с.

2.1.3.Трофимова Т.И. Курс физики для студентов вузов. – М.: Высшая школа, 1985. – 432 с.

2.1.4. Гаркуша І.П., Горбачук І.Т., Курінний В.П. Загальна фізика. Збірник задач. – К.: Техніка, 2003. –560с.

2.1.5. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. М.: Наука, 1979. – 464 с.

2.1.6. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу общей физики. – М.: Высшая школа, 1991. – 304 с.