
- •1.Четыре фундаментальных взаимодействия. Виды «химических» и «обычных» сил и сведении их к фундаментальным взаимодйствиям.
- •3.Строение атома. Элементарный заряд. Ионы. Нейтральность вещ-ва.
- •5.Близкодействие и дальнодействие. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.
- •6.Напряженность поля относительно точечного заряда. Принцип суперпозиции.
- •7.Плотность заряда, поверхностная плотность заряда, линейная плотность заряда.
- •8.Силовые линии. Плотность силовых линий. Поток вектора.
- •9.Закон Гауса.
- •10.Вычислние поля внутри полого шара и снаружи шара с помощью закона Гаусса.
- •11. Вычисление поля заряженной плоскости с помощью закона Гаусса.
- •12.Работа по перемещению заряда. Работа по разным путям и замкнутым траекториям.
- •13.Потенциальная энергия. Потенциальная энергия взаимодействия пары зарядов. Потенциальная энергия группы зарядов.
- •14. Потенциал. Разность потенциалов. Потенциал вокруг точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности.
- •15. Градиент. Связь потенциала и напряженности.
- •16.Электрический диполь. Дипольный момент.
- •17. Электрический диполь в однородном поле.
- •18.Полярные и неполярные молекулы. Механизм поляризации вещества.
- •19.Поляризованность вещества. Поверхностный заряд поляризованного диэлектрика.
- •20. Пьезоэлектрики. Применение пьезоэлектриков.
- •21.Пироэлектрики. Применение пироэлектриков. Сегнетоэлектрики.
- •22. Электростатика проводников. Заряды, потенциалы и напряженность поля в проводнике в состоянии равновесия.
- •23.Конденсатор. Электроемкость. Электроемкость плоского конденсатора.
- •24. Сила тока. Плотность тока.
- •25.Связь между плотностью тока и скоростью зарядов. Скорость направленного движения электронов и электрического сигнала.
- •27.Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома для участка цепи.
- •28.Электродвижущая сила. Закон Ома для поной цепи.
- •29. Закон Джоуля-Ленца для работы и мощности.
- •30.Правила Кирхгофа.
- •31.Электролиз. Первый закон Фарадея. Второй закон Фарадея.
- •32.Единый закон Фарадея. Вывод единого закона Фврадея на основе представлений об ионах. Связь числа Фарадея с другими константами.
- •33.Взаимодействие двух зарядов движущихся параллельно. Магнитная постоянная.
- •34.Поле движущегося заряда.
- •35.Сила Лоренца в общем виде. Магнитная часть силы Лоренца. Абсолютная величина и направление силы Лоренца.
- •36.Закон Био-Сарвала-Лапласа.
- •37. Магнитное поле в центре круглого витка с током. Магнитное поле в середине катушки.
- •38.Магнитное поле прямого провода. Направление магнитного поля прямого тока.
- •39.Сила Ампера. Взаимодействие параллельных проводов.
- •41.Опыт Милликена.
- •42.Движение частиц в однородном магнитном поле (с формулами). Движение частиц в тороидальном магнитном поле (без формул). Магнитная ловушка. Радиационный пояс Земли.
- •44. Разделение ионов. Разделение ионов с разными скоростями. Сортировка ионов по скоростям. Масс-спектрографы.
- •45.Петля с током в магнитном поле. Магнитный момент. Мотор постоянного тока.
- •46. Силовые линии магнитного поля. Закон Гаусса для магнитного поля.
- •47.Магнитное поле прямого провода. Теорема о циркуляции магнитостатического поля (закон Ампера).
- •48.Соленоид. Соленоид и магнит. Поле внутри длинного соленоида.
- •49.Тороид. Расчет поля тороида.
- •50.Намагничивание магнетиков. Диамагнетизм. Парамагнетизм.
- •51.Ферромагнитизм. Магнитный гистерезис. Домены.
- •53.Явление элетктромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.
- •54.Явление самоиндукции. Эдс самоиндукции. Токи при размыкании и замыкании цепи.
- •55.Вихревое электрическое поле. Токи Фуко. Применение токов Фуко. Скин-эффект.
- •56.Взаимная индукция. Трансформаторы. Ток в трансформаторе.
- •57.Закон электромагнитной индукции в интегральной форме.
- •58.Закон Ампера в случае конденсатора. Ток смещения. Закон о циркуляции любого магнитного поля.
- •59.Список уравнения Максвела с указанием их смысла.
- •60.Электромагнитные волны.
1.Четыре фундаментальных взаимодействия. Виды «химических» и «обычных» сил и сведении их к фундаментальным взаимодйствиям.
Фундаментальные взаимодействия — качественно различающиеся типы взаимодействия элементарных частиц и составленных из них тел.
На сегодня достоверно известно существование четырех фундаментальных взаимодействий.
-гравитационное-
универсальное фундаментальное
взаимодействие между всеми материальными
телами. В приближении малых скоростей
и слабого гравитационного взаимодействия
описывается теорией тяготения Ньютона,
в общем случае описывается общей теорией
относительности Эйнштейна
-в классической механике.
- Электромагни́тное— одно из четырёх фундаментальных взаимодействий. Электромагнитное взаимодействие существует между частицами, обладающими электрическим зарядом. С современной точки зрения электромагнитное взаимодействие между заряженными частицами осуществляется не прямо, а только посредством электромагнитного поля.
-Си́льное ядерное взаимоде́йствие-наличие в ядрах протонов, нейтронов говорит о том, что должны существовать взаимодействия, которые гораздо интенсивнее электромагнитных, иначе не могло образоваться ядро. Эти взаимодействия проявляются лишь в пределах ядра.
- Слабое взаимодействие, или слабое ядерное взаимодействие, — одно из четырёх фундаментальных взаимодействий в природе. Оно ответственно, в частности, за бета-распад ядра. Это взаимодействие называется слабым, поскольку два других взаимодействия, значимые для ядерной физики (сильное и электромагнитное), характеризуются значительно большей интенсивностью.
2.Закон Кулона в скалярной и векторной форме. Коэффициент пропорциональности в СИ.
Закон Кулона- сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.
Закон Кулона в скалярном виде:
Закон Кулона в векторном виде:
Единичный вектор
Коэффициент пропорциональности в СИ.
В СГС- единица измерения заряда выбрана таким образом, что коэффициент k равен единице.
В СИ-одной из основных единиц является единица силы электрического тока ампер, а единица заряда — кулон — производная от него. Величина ампера определена таким образом, что k = c2·10−7 Гн/м = 8,987·109 Н·м2/Кл2
В
СИ коэффициент k записывается в виде
=8,987*109
Н·м2/Кл2(
-12
В однородном изотропном веществе в знаменатель формулы добавляется диэлектрическая проницаемость среды ε.
В СГС: k=1/ ε
В СИ: k=1/4пεε0
3.Строение атома. Элементарный заряд. Ионы. Нейтральность вещ-ва.
А́том— частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов.
-нейтральный- число протонов в ядре совпадает с числом электронов.
-катион- число протонов в ядре больше числа электронов( положительный ион)
-анион- число протонов в ядре меньше числа электронов( отрицательный ион)
Ядро, несущее почти всю массу атома, состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома в периодической системе Менделеева и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому изотопу этого элемента. Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер. Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.
Ион— одноатомная или многоатомная электрически заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения атомом или молекулой одного или нескольких электронов.
Свойства зарядов:
-электрический заряд q= -e
-протон. Заряд q=+e
Элементарный заряд- фундаментальная физическая постоянная, приблизительно равная e=1,6*10-19 Кл
4.Свойства заряда: квантование, аддитивность, инвариантность, локальное сохранение.
Квантование электрического заряда. На основании большого числа экспериментов установлено, что электрический заряд квантуется, т. е. заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов, каждый из которых имеет величину, равную 1,60×10-19 Кл. Этот элементарный заряд принято обозначать буквой e. Частицей с отрицательным элементарным зарядом является электрон. Примером устойчивой частицы с положительным элементарным зарядом служит протон.
Аддитивность— свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям, в некотором классе возможных разбиений объекта на части. Например, аддитивность объёма означает, что объём целого тела равен сумме объёмов составляющих его частей.
Фундаментальным свойством электрического заряда является его релятивистская инвариантность. Это свойство тесно связано с сохранением электрического заряда и означает в широком смысле, что в любой инерциальной системе отсчета полный электрический заряд сохраняется. Или в более узком смысле, что находящиеся в различных инерциальных системах наблюдатели, измеряя электрический заряд, получают одно и то же его значение. Таким образом, электрический заряд тела не зависит от того, движется тело или покоится.
Локальное сохранение - алгебраическая сумма электрических зарядов тел или частиц, образующих электрически изолированную систему, не изменяется при любых процессах, происходящих в этой системе.