16.4 Магнит өрісі үшін шекаралық шарттар. Біртексіз ортадағы магнит өрістерін есептеу

Модуль 1

Механиканың физикалық негіздері

ОЭ

Дәрістердің № және мазмұны

СӨЖ мазмұны

Тєжірибелік сабақтардың жоспары

1

2

3

4

ОЭ-1 Материалдық нүктенің және қатты дененің кинематикасы мен динамикасы

1 Кіріспе. Материялық нүктенің және қатты дененің кинематикасы мен динамикасы.Механикалық қозғалыс – материя қозғалысының қарапайым үлгісі. Кеңістік және уақыт. Санақ жүйесі. Материалдық нүкте және абсолют қатты дене түсініктері. Импульс моменті. Қатты дененің күш моменті және инерция моменті. Қозғалмайтын оське қатысты қатты дененің айналмалы қозғалыс динамикасының теңдеуі. Айналмалы және ілгерілемелі қозғалыс-ты сипаттаудағы ұқсастық.

1 Материялық нүктенің және қатты дененің кинематикалық сипаттамасы. Қозғалыс заң-дары. Кинематиканың негізгі есебі және оны шығару әдістері.

2 Инерциалды санақ жүйелері. Ньютон заңдары. Масса. Импульс. Күш. Механикадағы күштер. Материялық нүктелер жүйесі. Сыртқы және ішкі күштер. Механикалық жүйенің массалар центрі және оның қозғалыс заңдары.

№ 1 сабақ. Қозғалыстың кинематикалық сипаттамасы

1 Материялық нүктенің кинематикалық сипаттамалары.

2 Кинематиканың негізгі есебі.

3 Қатты дененің ілгерілемелі және ай­налмалы қозғалысы.

//17 1-33,1-42,1-44,1-50 //

№ 2 сабақ. Динамиканың негізгі есебі

1 Ілгерілемелі және айналмалы қозға-лыстың динамикасының заңдары.

2 Күш моменті.

3 Инерция моменттері. Инерция мо- менттерін есептеу. Штейнер теоремасы.

//17 2-5,3-3,3-22,3-24 //

1

2

3

4

ОЭ-2 Энергия және жұмыс

2 Энергия – ќозѓалыс жєне єсерлесу т‰рлерініњ ємбебап мµлшері. Күш жұмысы және оның қисық сызықты интеграл арқылы алынған өрнегі. Қуат. Механикалық жүйенің кинетикалық энергиясы және оның жүйеге түсірілген сыртқы және ішкі күштердің жұмысымен байланысы. Сыртқы күш өрісіндегі материалдық нүктенің потенциалдық энергиясы және оның материялық нүктеге әсер етуші күшпен байланысы. Консервативті және консервативті емес күштер. Орталық күш өрісіндегі қозғалыс.

3 Сақталу заңдары. Сақталу заңдары – кеңістік пен уақыттың симметрия-сының салдары. Импульстің сақталу заңы. Импульс моментінің сақталу заңы. Механикадағы энергияның сақталу заңы.

3. Екі дененің соқтығысулары. Серпімді және серпімсіз соққылар.

№ 3 сабақ. Импульс, импульс моменті. Механикалық энергия және жұмыс.

1 Импульс. Импульс моменті.

2 Күш жұмысы. Қуат.

3 Ілгерілемелі және айналмалы қоз-ғалыстың кинетикалық энергиясы.

4 Потенциалдық энергия және оның күшпен байланысы.

// 17 2-38,3-26,3-50,3-57 //

№4 сабақ. Механикадағы сақталу заңдары.

1 Импульстің сақталу заңы және оны денелердің соқтығысуына арналған есептерді шығаруда қолдану.

2 Импульс моментінің сақталу заңы.

3 Толық механикалық энергия. Механика-дағы энергияның сақталу заңы.

4 Сақталу заңдарын қолдану шегі.

5 Абсолютті серпімді және серпімсіз соққылар.

// 17 2-30,3-38,2-45,3-63 //

ОЭ-3 АСТ элементтері

4 Механикадағы салыстырмалылық принципі. Салыстырмалылықтың механикалық принципі. Галилей түрлендірулері. Эйнштейн постулат-тары. Лоренц түрлендірулері. Түрлен-дірулердің инварианттары. Релятивис-тік динамиканың элементтері. Импульс пен энергияны релятивистік түрлендіру. Инерциалды емес санақ жүйесіндегі қозғалысты сипаттау.

Модуль 2

Статистикалық физика және термодинамика

1

2

3

4

ОЭ-1 Статистикалық

таралулар

5 Статистикалық таралулар. Статистикалық және термодинами-калық зерттеу әдістері. Ықтималды-лық және флуктуациялар. Максвелл таралуы. Бөлшектердің жылулық қозға-лысының жылдамдықтары. Сыртқы потенциалды өрістегі бөлшектер үшін Больцман таралуы. Еркіндік дәреже-лерінің саны. Энергияның еркіндік дәрежелері бойынша таралуы. Идеал газдың ішкі энергиясы.

4 Молекула–кинетикалық теория негіздері. Молекула-кинетикалық теорияның негізгі теңдеуі. Идеал газ молекула-ларының орташа кинетикалық энергиясы. Термодинамикалық параметрлер. Тепе-теңдік күй-лер және процестер, оларды термодинамикалық диаграмма-ларда кескіндеу. Идеал газ күйінің теңдеуі. Изопроцестер.

№5 сабақ. Статистикалық таралулар.

1 Бөлшектер жүйесі үшін таралу функциясының физикалық мағынасы.

2 Максвелл және Больцман таралу­лары.

3 Бөлшектердің орташа кинетика­лық энергиясы.

4 Молекулалардың еркіндік дәрежесі бойынша энергияның та­ралуы. МКТ тұрғысынан идеал газ­дың ішкі энергиясы.

// 17, 5-4, 5-8,5-13,4-38,4-45 //

ОЭ-2 Термодинамика негіздері

6 Термодинамика негіздері. Жылу және жұмыс – энергия өзгерісінің өлшемі. Қайтымды және қайтымсыз жылулыќ процестер. Карно циклі және оның ПӘК-і. Карно теоремасы. Келтірілген жылу. Энтропия. Термодинамиканың екінші бастамасы және оның физикалық мағынасы. Термодинамиканың екінші бастамасы-ның статистикалық түсіндірмесі. Энтропияның күй ықтималдылығымен байланысы. Ашық бейсызық жүйенің энтропиясы. Өздігінен ұйымдасатын жүйелер.

5 Термодинамиканың бірінші бастамасы және оның идеал газдың изопроцестеріне қолдану. Идеал газдың жылу сыйымдылықтары. Идеал газдың әртүрлі термодинамика-лық процестерде жасайтын жұмысын есептеу.

№ 6 cабақ. Термодинамиканың бірінші және екінші бастамасы

1 Жылу және жұмыс – энергия өзгерісінің өлшемі. Жылу сыйымдылық.

2 Термодинамиканың бірінші бастама-сын идеал газдың изопроцестеріне қолдану .

3 Термодинамиканың екінші бастамасы.

// 17, 6-29,6-47,6-42 //

ОЭ-3Тасымалдау ќұбылыстары

7 Тасымалдау құбылыстары. Тасымалдау құбылыстарының жалпы сипаттамасы. Соқтығысулардың орта-ша саны және еркін жүру жолының орташа ұзындығы. Релаксация уақыты. Тепе-теңсіз термодинамикалық жүйе-лердегі тасымалдау құбылыстары. Тасымалдау құбылыстарыныњ (жылу-өткізгіштік, тұтқыр үйкеліс, диффузия) молекула-кинетикалық теориясы. Тасы-мал коэффициенттері.

№ 7 сабақ. Энтропия. Карно циклі. Жылу двигателінің ПӘК-і.

1 Энтропия ұғымы. Энтропияны есептеу.

2 Жылу двигателінің ПӘК-і.

3 Карно циклі. T-S – диаграммасы.

4 Термодинамикалық потенциалдар .

// 17, 6-54, 6-65, 6-68, 6 -71 //

№ 8 сабақ. №1 бақылау жұмысы.

Модуль 3

Электростатика. Тұрақты ток

1

2

3

4

ОЭ-1 Вакуумдегі электростатикалықөріс

8 Электростатика. Электр заряды. Электр өрісі, оның сипаттамалары және олардың арасындағы байланыс. Электростатиканың негізгі есебі. Вектор ағыны. Гаусс теоремасы. Гаусс теоремасын электр өрістерінің кернеуліктерін есептеуге қолдану. Электр өрісіндегі зарядтың орын ауыстыру жұмысы. Электр өрісінің циркуляциясы.

6 Электр зарядтарының өзара әсерлесуі. Электр зарядтары-ның сақталу заңы. Электр өрісі. Электр өрісінің кернеулігі. Суперпозиция принципі. Электр диполі, диполь өрісі.

№ 9 сабақ. Электростатикалық өріс.

1 Суперпозиция принципі.

2 Электростатикалық өрістің кернеулігі және потенциалы.

3 Электр зарядының орын ауыстыру жұмысы.

// 18,1-12,1-24,1-36, 2-4, 2-20 //

1

2

3

4

ОЭ-2 Заттағы электростатикалық өріс

9 Электростатикалық өрістегі диэлектриктер. Полярланған зарядтар. По­лярлану. Диэлектриктердің типтері. Заттардың диэлектрик қабылдағыштығы және оның температураға тәуелділігі. Электрлік ығысу. Электростатиканыњ негізгі теоремалары – электростатикалыќ µрістіњ ќасиеттерініњ бейнесі. Екі диэлектриктіњ арасындаѓы шекаралыќ шарттар.

7 Электр өрісіндегі диполь.

8 Электростатикалық өрістегі өткізгіштер. Өткізгіштің ішіндегі және оның бетіндегі электр өрісі. Өткізгіш – вакуум шекарасындағы шекара­лық шарттар.

9 Конденсаторлар. Әр түрлі геометриялық конфигурациядағы конденсаторлар сыйымдылығы.

№ 10 сабақ. Гаусс теоремасы және оны вакуум мен диэлектриктегі электростати­калық өрістерді есептеу үшін қолдану.

1 Диэлектриктер. Диэлектриктердің поляризациясы.

2 Гаусс теоремасын тұжырымдау және оның электростатикалық өрістерді есеп­теуде қолдану шарттары. Электрлік ығысу.

3 Екі диэлектрик ортадағы шекаралық шарттар.

// 18, 3-2, 3-20, 3-24 //

ОЭ-3 Электр өрісінің энергиясы. Тұрақты ток.

10 Электр зарядтарының өзара әсерлесу энергиясы. Зарядталған конденсатордың және өткізгіштер жүйесінің энергиясы. Электростатикалық өрістің энергиясы. Электростатикалық өрістің энергиясының көлемдік тығыздығы.

11 Тұрақты электр тогы. Электр тогының жалпы сипаттамалары мен оның бар болу шарттары. Стационар электр өрісі. тењдеуі Электр µрісініњ ‰зіліссіздік, стационарлыќ тењдеуі. Металдардың электрөткізгіштігінің классикалық электрондық теориясы. Дифференциалды түрдегі Ом және Джоуль - Ленц заңдары.

10 Бөгде күштер. Гальвани элементінің ЭҚК-і. Гальвани элементі бар тізбек бөлігі үшін жалпылама Ом заңы. Газдардағы және плазмадағы электр тогы.

№ 11 сабақ. Электростатикалық өрістің энергиясы. Электр тогы. Тұрақты ток заңдары.

1 Электр өрісінің энергиясы және энер­гия тығыздығы.

2 Тұрақты токтың сипаттамалары және оның бар болу шарттары.

3. Жалпылама Ом заңы. ЭҚК-і, потенци­алдар айырмасы, кернеу түсініктері.

4 Дифференциал түрдегі Ом және Джо­уль-Ленц заңдары.

// 18, 4-19,4-36, 5-7, 5-22, 5-28 //

Модуль 4

Магнетизм

1

2

3

4

ОЭ-1 Вакуумдегі магнит µрісі

12 Магнит µрісі. Магнит индукция векторы. Суперпозиция принципі. Био-Савар-Лаплас зањы. Ќарапайым ж‰йелердіњ магнит µрістерін есептеу. Холл эффектісі. Магнит аѓыны. Магнит µрісі ‰шін Га­усс теоремасы. Магнит µрісіндегі тогы бар µткізгіштіњ орын ауыстыру ж±мысы.

11 Тогы бар контурдың магнит моменті.Магнит өрісінің токтарға және зарядталған бөлшектер-ге әсері. Ампер күші. Лоренц күші. Айналу моменті. Магнит және электр өрісіндегі зарядталған бөлшектің қозғалысы.

№ 12 сабақ. Вакуумдегі магнит өрісі.

1. Магнит индукциясы. Суперпозиция прин­ципі.

2 Био-Савар-Лаплас заңы және оны токтың магнит өрісін есептеуге қолдану.

3 Магнит өрісінің токтарға және зарядталған бөлшектерге әсері.

4 Магнит ағыны.

5 Гаусс теоремасы және вакуум мен заттағы магнит өрістері үшін магнит өрісінің циркуляциясы туралы теорема (толық ток заңы).

// 18, 7-2, 7-16, 8-3, 8-15, 9-2, 10-2, 10-10 //

ОЭ-2 Заттағы магнит өрісі.

13 Заттағы магнит өрісі. Магнетиктер. Магнетиктердің түрлері. Диамагнетик-тер.Парамагнетиктер. Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Заттағы магнит өрісі үшін толық токтың заңы. Магнитостатиканың негізгі теоремалары – магнит µрісі ќасиеттерініњ бейнесі.

№ 13 сабақ № 2 бақылау жұмысы.

апталар

31.01-13.02

14.02-27.02

28.02-12.03

14.03-26.03

28.03-02.04

11.04-23.04

25.04-07.05

09.05-21.05

23.05-28.05

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

ЕГЖ

Тапсырмаларды беру №1-№4

ЕГЖ қабыл

дау №1

ЕГЖ қорғау

№1

ЕГЖ қабыл

дау №2

ЕГЖ қорғау

№2

ЕГЖ қабыл

дау №3

ЕГЖ қорғау

№3

ЕГЖ қабыл

дау №4

ЕГЖ ќорғау

№4

СӨЖ, ОЭ:

1.1

1.2

1.3

2.1

2.2

3.1

3.3,3.4

4.1

4.2

Коллок­виум

М 1

М 2

М 3

М 4

Б.Ж.

№ 1

№ 2

Деңгей

Нұсқа

Жалпы физика курсының есептер жинағы./ Т.С. Байпақбаев, Х.Қ.. Майлина

Жалпы физика курсының есептер жинағы./ В.С.Волькенштейн

Ќосымша А

А

1

1.2, 3.24, 3.53

3.12, 2.151

А.1, А.11

2

1.7, 3.19 (3), 3.52,

2.61 (а,б), 2.40

А.2, А.12

3

1.32, 3.19 (2), 3.56

2.61 (в,б), 2.41

А.3, А.13

4

1.33, 1.14 (1), 3.57

2.62, 2.43

А.4,А.20

5

1.34, 3.18 (б), 3.58

2.63, 2.44

А.5,А.15

6

1.42, 2.10, 3.59

2.64 (а,б), 2.50

А.6,А.16

7

1.28, 3.18 (а), 3.60, 2.8

2.51

А.7,А.31

8

1.31, 3.17, 3.61

2.64 (а,в), 2.55 (1)

А.8, А.38

9

1.45, 2.3, 3.62

2.65, 2.55 (2)

А.9, А.28

10

1.44, 2.2, 3.65