- •1) Электрические свойства тел. Закон сохранения электрического заряда.
- •2)Закон Кулона.
- •3)Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей.
- •4)Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.
- •5)Применение теоремы Остроградского-Гаусса к расчету электростатических полей тел различной формы.
- •6)Работа по перемещению заряда в электростатическом поле.
- •7)Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Признак потенциальности поля.
- •8)Потенциал электростатического поля.
- •9)Напряженность как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности.
- •10)Электрический диполь. Типы диэлектриков.
- •11)Свободные и связанные заряды. Поляризация диэлектриков.
- •12)Напряженность поля в диэлектрике.
- •13) Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.
- •14)Условия на границе раздела двух диэлектриков.
- •15) Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект.
- •16) Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности.
- •17) Распределение зарядов в проводнике.
- •18)Электроемкость уединенного проводника.
- •19) Конденсаторы. Соединение конденсаторов.
- •20)Энергия электростатического поля.
- •21) Сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение.
- •22) Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
- •23) Работа и мощность тока.
- •24) Закон Джоуля-Ленца.
- •25)Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •26) Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.
- •27.Классическая электронная теория проводимости металлов.
- •28) Объяснение законов Ома, Джоуля-Ленца и Видемана-Франца из электронных представлений.
- •29)Температурная зависимость сопротивления металлов. Сверхпроводимость.
- •30) Контактная разность потенциалов. Законы Вольта.
- •31)Термоэлектрические явления Зеебека, Пельтье и Томсона.
- •32) Электролиз. Законы Фарадея.
- •33) Несамостоятельный газовый разряд.
- •34) Самостоятельный газовый разряд и его виды.
- •36. Магнитное поле и его характеристики.
- •37. Закон Био-Савара- Лапласа и его применение к расчету магнитного поля.
- •38) Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
- •39)Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.
- •40)Ускорители заряженных частиц. Эффект Холла.
- •41)Циркуляция вектора магнитной индукции и ее применение к расчету магнитного поля.
- •42. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса о потоке вектора магнитной индукции.
- •43. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
- •44. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •45) Индуктивность контура. Явление само- и взаимоиндукции.
- •46)Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии.
- •47)Магнитные моменты электронов и атомов. Гиромагнитное отношение.
- •48)Диа- и парамагнетизм. Намагниченность.
- •49) Магнитное поле в веществе. Ферромагнетики и их свойства.
- •50)Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Вихревое электрическое поле. Ток смещения.
- •51) Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме.
- •52) Электромагнитные волны и их свойства. Энергия электромагнитных волн. Вектор Умова-Пойтинга.
27.Классическая электронная теория проводимости металлов.
Это представление о природе носителей тока в металлах основывается на электронной теории проводимости, созданной Друде и разработанной Лоренцем на классических опытах подтверждающих
эту теорию. В течение года электрический ток пропускался через 3 последовательно соединенных одинаковых металлических образца. (Cu-Al-Cu) не смотря на то что общий заряд в опыте достигал громадных значений никаких даже микроскопических следов переноса вещества не было обнаружено,
т.е ионы в металлах не участвуют в переносе электричества, а перенос заряда в металлах осуществляется частицами, которые являются общими для всех металлов.Для доказательства этого надо определить знак и удельный заряд носителя. Идея опыта: если в металлах имеются подвижные и слабо связанные с решеткой носители тока, то при резком торможении проводника эти частицы должны по инерции продолжать двигаться, результатом смещения заряда должен быть импульс тока, а по направлению тока узнать знак носителя, а зная размеры и удельное
сопротивление можно вычислить удельный заряд. Идея принадлежит Мандельштаму и Папаленсе 1913 год. В дальнейшем Толне-Стюард-Милинен доказали, что носителя тока имеют отрицательный заряд и
определили удельный заряд. Существование свободных электронов связано с тем, что при образовании кристаллической решетки в металлах валентные электроны слабо связанные с атомными ядрами отрываются от атомов металла, становятся свободными и могут перемещаться по всему объему. Таким образом в узлах кристаллической решетки расположены положительные ионы металла, между ними хаотически движутся свободные электроны, образуя электронный газ обладающий согласно электронной теории металлов свойствами идеального газа, тогда используя выводы МКТ можно найти среднюю скорость .
28) Объяснение законов Ома, Джоуля-Ленца и Видемана-Франца из электронных представлений.
1. Закон Ома. Пусть в металлическом проводнике существует электрическое поле напряженностью E=const. Co стороны поля заряд е испытывает действие силы F = eEи приобретает ускорение a=F/m=eE/m. Таким образом, во время свободного пробега электроны движутся равноускоренно, приобретая к концу свободного пробега скорость где t — среднее время между двумя последовательными соударениями электрона с ионами решетки.
2. Закон Джоуля — Ленца. К концу свободного пробега электрон под действием поля приобретает дополнительную кинетическую энергию При соударении электрона с ионом эта энергия полностью передается решетке и идет на увеличение внутренней энергии металла, т. е. на его нагревание.За единицу времени электрон испытывает с узлами решетки в среднем z столкновений:
3. Закон Видемана — Франца. Металлы обладаюткак большой электропроводностью, так и высокой теплопроводностью. Это объясняется тем, что носителями тока и теплоты в металлах являются одни и те же частицы—свободные электроны, которые, перемещаясь в металле, переносят не только электрический заряд, но и присущую им энергию хаотического (теплового) движения, т. е. осуществляют перенос теплоты.