
- •I. Электростатика
- •II. Постоянный ток
- •VI. Электромагнетизм
- •I. Электростатика
- •1)Закон Кулона.
- •2)Электрическая поле, напряжённость электрического поля.
- •3)Теорема Гаусса-Остроградского.
- •4)Напряженность электрического поля сферы, равномерно заряженной по поверхности.
- •5)Напряженность электрического поля сферы, равномерно заряженной по объёму.
- •6)Поле бесконечно длинной заряженной нити.
- •7)Поле бесконечно большой равномерно заряженной плоскости. Две бесконечно большие равномерно заряженные плоскости.
- •8)Работа перемещения заряда в электрическом поле. Потенциал электрического поля.
- •9)Взаимосвязь потенциала и напряженности электрического поля.
- •11)Электроёмкость проводников, плоский конденсатор, соединение конденсаторов.
- •13)Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
- •II. Постоянный ток
- •1)Основные понятия и законы постоянного тока.
- •2)Закон Ома в дифференциальной форме.
- •3)Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила.
- •4)Разветвленные цепи. Правило Киргофа.
- •5)Элементы зонной теории твердого тела.
- •6)Классическая электронная теория проводимости металлов. Закон Ома.
- •7)Сверхпроводимость.
- •8)Полупроводники. Собственная и примесная проводимость.
- •10)Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Закон Вольты.
- •11)Термоэлектродвижущая сила. Закон Пельтье.
- •12)Термоэлектронная эмиссия.
- •13)Разряд в газах. Несамостоятельный разряд.
- •14)Самостоятельный электрический разряд в газе.
- •1)Магнитное поле.
- •2)Закон Био-Савара-Лапласа.
- •5)Поле бесконечно длинного прямого тока.
- •7)Магнитная индукция соленоида.
- •8)Закон Ампера.
- •9)Взаимодействие параллельных токов.
- •10)Сила Лоренца.
- •11)Циклотрон.
- •12)Контур с током в магнитном поле.
- •13)Поток магнитной индукции. (Закон Ома магнитной цепи)
- •14)Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
- •15)Явление электромагнитной индукции.
- •16)Метод измерения магнитной индукции.
- •17)Токи Фуко.
- •18)Самоиндукция. Взаимоиндукция.
- •19)Энергия магнитного поля.
- •20)Магнитные свойства вещества. Основное соотношение физики магнетиков.
- •21)Классификация магнетиков. Диамагнетики.
- •22)Парамагнетики.
- •23)Ферромагнетики.
- •25)Затухающие электромагнитные колебания.
- •26)Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс.
- •27)Ток смещение. Уравнение Максвелла. Электромагнитное поле.
2)Закон Ома в дифференциальной форме.
Сопротивление
зависит
как от материала, по которому течёт ток,
так и от геометрических размеров
проводника.
Полезно
переписать закон Ома в так называемой
дифференциальной форме, в которой
зависимость от геометрических размеров
исчезает, и тогда закон Ома описывает
исключительно электропроводящие
свойства материала. Для изотропных
материалов имеем:
3)Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила.
Закон
Ома для полной цепи:
Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура. ε=A/Q0
4)Разветвленные цепи. Правило Киргофа.
Расчет
разветвленных цепей значительно
упрощается, если пользоваться правилами,
сформулированными немецким физиком Г.
Р. Кирхгофом. Этих правил два.Первое из
них относится к узлам цепи. Узлом
называется точка, в которой сходится
более чем два проводника Ток,
текущий к узлу, считается положительным,
текущий от узла имеет противоположный
знак. Первое
правило Кирхгофа
гласит,
что, алгебраическая сумма токов,
сходящихся в узле, равна нулю:
Это
правило вытекает из уравнения
непрерывности, т. е., в конечном счете,
из закона сохранения заряда. Число
уравнений, составленных по первому
правилу Кирхгофа, должно быть на
одно меньше, чем число узлов в исследуемой
цепи.второе
правило Кирхгофа:
для
любого замкнутого контура алгебраическая
сумма всех падений напряжения равна
сумме всех ЭДС в этом контуре.
5)Элементы зонной теории твердого тела.
Зонная теория твёрдого тела — квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле.
В основе зонной теории лежат следующие главные приближения:[1]
1. Твердое тело представляет собой идеально периодический кристалл.
2.Равновесные положения узлов кристаллической решетки фиксированы, т.е. ядра атомов считаются неподвижными (адиабатическое приближение). Малые колебания атомов вокруг равновесных положений, которые могут быть описаны как фононы, вводятся впоследствии как возмущение электронного энергетического спектра.
3. Многоэлектронная задача сводится к одноэлектронной: воздействие на данный электрон всех остальных описывается некоторым усредненным периодическим полем.
6)Классическая электронная теория проводимости металлов. Закон Ома.
Исходя из представлений о свободных электронах как основных носителях тока в металлах, Друде (Drude P., 1863-1906) разработал классическую теорию электропровод-ности металлов, которая затем была усовершенствована Лоренцем (Lorentz H., 1853-1928).
Основные положения этой теории сводятся к следующим:
1). Носителями тока в металлах являются электроны, движение которых подчиняется законом классической механики.
2). Поведение электронов подобно поведению молекул идеального газа (электронный газ).
3). При движении электронов в кристаллической решетке можно не учитывать столкновения электронов друг с другом.
4). При упругом столкновении электронов с ионами электроны полностью передают им накопленную в электрическом поле энергию
Средняя
тепловая скорость хаотического движения
электронов при Т≈300К
составляет
.
Закон Ома можно просто объяснить при помощи теории Друде: