Магнитное поле тока
В чем заключается закон Био – Савара – Лапласа? Что такое напряженность и индукция магнитного поля? Принцип суперпозиции для векторов
,
?Как вычислить поле в центре кругового витка с током, используя закон Био – Савара – Лапласа и принцип суперпозиции?
В чем заключается теорема о циркуляции вектора ?
Как применяется теорема о циркуляции вектора для вычисления поля прямого проводника с током? Поля полого и сплошного цилиндра стоком? Поля коаксиального кабеля?
Как ведет себя проводник с током в магнитном поле (сила Ампера); заряд, движущийся в магнитном поле (сила Лоренца)? Контур с током в магнитном поле?
Что такое Ампер (единица силы тока)? Дайте полное определение.
в чем заключается явление электромагнитной индукции Фарадея? Чему равна индуцированная ЭДС?
В чем заключается правило Ленца?
Принцип действия генератора переменного тока?
В чем заключается явление самоиндукции? Что такое индуктивность? Вычислите индуктивность тороида? Длинного соленоида?
Чему равна энергия магнитного поля? Объемная плотность энергии магнитного поля?
Что называют магнетиком? В чем заключается диа- и парамагнетизм? Ферромагнетизм?
Что такое магнитный момент рамки с током? Что такое вектор намагничивания ( I )? Что такое магнитная восприимчивость (æ)? Что такое магнитная проницаемость?
2 семестр
Занятия практикума проводятся в лаборатории № 221 «Электричество–2», в лаборатории № 229 – компьютерный класс кафедры.
1 модуль «Электричество и магнетизм»
В лаборатории «Электричество–2» студенты выполняют индивидуально по заданию преподавателя лабораторные работы объемом 65 часов.
2 модуль «Физпрактикум на ПК»
В компьютерном классе выполняются работы физпрактикума на ПК объемом 16 часов, в вакуумном практикуме – объемом 20 часов.
В конце семестра по результатам выполнения и сдачи работ выставляется итоговый зачет. По решению кафедры общей физики зачет выставляется с оценкой.
Контрольные вопросы по электричеству и магнетизму -2.
Свойства электрических зарядов.
Напряженность электростатического поля.
Теорема Гаусса для электрических полей.
Электрическое поле тонкой бесконечной заряженной нити.
Электрическое поле сферы, заряженной по поверхности.
Электрическое поле шара, заряженного по объему.
Электрическое поле плоскости, заряженной по поверхности, и поле плоского конденсатора.
Теорема Ирншоу.
Закон Гаусса.
Работа электростатического поля по переносу заряда.
Потенциальность электростатических полей.
Разность потенциалов, потенциал.
Связь напряженности поля и разности потенциалов.
Потенциалы сферы, равномерно заряженной по поверхности, и плоского конденсатора.
Проводники в электрическом поле.
Энергия системы электрических зарядов.
Электрическая емкость. Конденсаторы.
Энергия заряженного конденсатора, энергия электрического поля.
Диполь в электрическом поле.
Поле диполя.
Электрический ток, его характеристики.
Уравнение непрерывности тока.
Закон Ома для участка цепи. Отступления от него.
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
Источники тока. Электродвижущая сила.
Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС.
Правила Кирхгофа.
Коэффициент полезного действия источника тока.
Магнитное взаимодействие токов. Индукция магнитного поля.
Закон Био-Савара-Лапласа.
Магнитное поле прямого провода с током.
Магнитное поле кругового тока.
Теорема о циркуляции магнитной индукции.
Дифференциальная форма записи теоремы о циркуляции магнитной индукции.
Магнитное поле внутри провода с током.
Магнитное поле соленоида.
Магнитное поле тороида.
Магнитное поле движущегося заряда.
Действие магнитного поля на ток. Закон Ампера.
Взаимодействие параллельных токов.
Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях.
Ускорители заряженных частиц.
Электродинамическое взаимодействие заряженных частиц.
Контур с током в однородном магнитном поле.
Контур с током в неоднородном магнитном поле.
Электромагнитная индукция. Основной закон. Правило Ленца.
Электромагнитная индукция в движущихся проводниках.
Самоиндукция. Индуктивность соленоида.
Токи замыкания и размыкания цепи. Экстратоки.
Собственная энергия тока. Энергия магнитного поля.
Взаимная индукция.
Взаимная энергия токов.
Квазистационарный переменный ток. Получение переменного тока.
Сопротивление, индуктивность, емкость в цепи переменного тока.
Последовательное включение R, L, C в цепь переменного тока.
Резонанс напряжений.
Разветвленные цепи переменного тока. Резонанс токов.
Комплексное сопротивление, импеданс.
Мощность в цепях переменного тока.
Собственные колебания в LC-контуре.
Собственные колебания в LCR-контуре.
Колебания в RC-контуре.
Электрическое поле в веществе. Поляризация диэлектриков.
Теорема Гаусса для диэлектриков.
Физический смысл диэлектрической проницаемости. Граничные условия для электрического поля.
Пьезоэффект. Сегнетоэлектрики.
Теорема о циркуляции в магнетиках.
Физический смысл магнитной проницаемости.
Граничные условия для магнитных полей.
Классификация магнетиков. Гипотеза Ампера.
Орбитальные и собственные магнитные моменты электрона.
Механико-магнитные явления.
Индуцированные магнитный и механический моменты электрона.
Ферромагнетики.
Электронный парамагнитный резонанс.
Элементарный электрический заряд и его опытное определение.
Определение удельного заряда свободного электрона. Метод Томсона.
Определение удельного заряда свободного электрона. Метод Буша.
Природа носителей заряда в металлах.
Классическая электронная теория электропроводности металлов. Законы Ома, Джоуля-Ленца.
Классическая электронная теория электропроводности металлов. Закон Видемана-Франца.
Трудности классической электронной теории.
Зонная теория электропроводности твердых тел.
Электропроводность полупроводников.
Гальваномагнитные эффекты.
Экспериментальные методы определения типа примесной электропроводности полупроводников.
Циклотронный резонанс.
Работа выхода. Контактные разности потенциалов.
Явление Пельтье.
Явление Зеебека.
Явление Томсона.
Контакт p и n полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор. Интегральные схемы.
Явление сверхпроводимости.
Электропроводность газов.
Электропроводность жидкостей.
Токи в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы.
Вакуумный диод и его применение.
Вакуумный триод и его применение.
Многосеточные электронные лампы.
Триод как генераторная лампа. Автоколебания.
Плазма. Газонаполненные лампы. МГД-генератор.
Ток смещения.
Вихревое электрическое поле. Скин-эффект.
Ускорители заряженных частиц.
Система уравнений Максвелла.
Электромагнитные волны и их свойства. Уравнение волны.
Скорость распространения электромагнитной волны.
Энергия, переносимая электромагнитной волной. Вектор Умова-Пойтинга.
Импульс, масса электромагнитной волны.
Ортогональность и поперечность электромагнитных волн.