2.3. Основы молекулярной физики и термодинамики

Термодинамические параметры. Равновесные состояния и про-цессы, их изображение на термодинамических диаграммах. Вывод уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов для давления и его сравнение с уравнением МенделееваКлапейрона. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование термодинамической температуры. Число степеней сво-боды молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул.

Внутренняя энергия идеального газа. Работа газа при изменении его объёма. Количество теплоты. Теплоёмкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изо-процессам и энергиям теплового движения. Среднее число столк-новений и средняя длина свободного пробела молекул. Явление переноса в термодинамически неравновесных системах. Молеку-лярно-кинетическая теория этих явлений.

Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс (цикл). Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второе начало термодинамики.

2.4. Электростатика. Постоянный электрический ток

Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле. Основные характеристики электрического поля – напряжённость и потенциал. Напряжённость как градиент потенциала. Расчёт электро-статических полей методом суперпозиции. Поток вектора напряжён-ности. Теорема Гаусса и её применение к расчёту поля. Диэлект-рическая проницаемость.

Проводники в электрическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике. Взаимная ёмкость двух проводников. Конденсаторы. Энергия заряженного проводника, конденсатора и системы проводников.

Энергия электрического поля. Объёмная плотность энергии. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Классическая электронная теория электропро-водности металлов и её опытное обоснование. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из электронных представлений. Закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение.

2.5. Электромагнетизм

Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнитное поле тока. Закон Био–Савара–Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля. Магнитное поле кругового тока. Магнитный момент витка с током. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для магнитного поля в вакууме и его применение к расчёту магнитного поля тороида и длинного соленоида. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле. Магнитный поток. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Пра-вило Ленца. Закон электромагнитной индукции и его вывод из закона сохранения энергии. Явление самоиндукции. Индуктивность. Токи при замыкании и размыкании цепи. Явления взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Энергия системы проводников с током. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

Магнитное поле в веществе. Типы магнетиков. Намагничен-ность. Микро- и макротоки. Элементарная теория диа- и парамаг-нетизма. Магнитная восприимчивость вещества и её зависимость от температуры. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Магнитная проницаемость среды. Ферромагнетики. Кривая намагни-чивания. Магнитный гистерезис. Точка Кюри. Домены.

Электрический колебательный контур. Дифференциальное уравнение электромагнитных колебаний и его решение. Затухающие и вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс. Энергия электромагнитных колебаний. Электромагнитные волны. Основные свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Поток энергии.