После изучения дисциплины необходимо знать

• Важнейшие законы движения материи, физические теории и суть физических явлений.

• Фундаментальные опытные факты.

• Границы применимости различных физических понятий, законов, теорий.

После изучения дисциплины необходимо уметь

• Наблюдать физические явления, выделять существенные и отбрасывать несущественные факторы.

• Устанавливать качественные и количественные связи между разными сторонами физических явлений.

• Применять полученные знания для анализа физических явлений, предвидеть следствия, вытекающие из физических теорий.

• Строить физические модели и решать конкретные задачи.

Содержание дисциплины

Содержание дисциплины составляет следующая тематика.

• Электрическое поле. Электрический заряд и его свойства. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

• Напряженность электростатического поля. Линии напряженности электростатического поля. Поток вектора напряженности. Принцип суперпозиции.

• Поле диполя

• Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы к расчету полей в вакууме.

• Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.

• Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Принцип суперпозиции. Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности.

• Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Электрическое смещение.

• Проводники в электрическом поле. Электроемкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов в батареи.

• Энергия системы зарядов и уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электростатического поля.

• Электрический ток, сила и плотность тока. Электродвижущая сила. Напряжение. Сопротивление проводников. Закон Ома для однородного и неоднородного участков цепи в интегральной и дифференциальной формах. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

• Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

• Магнитное поле. Основные характеристики магнитного поля. Линии магнитной индукции. Принцип суперпозиции.

• Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету полей. Магнитное поле движущегося заряда.

• Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

• Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Магнитное поле соленоида и тороида.

• Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции.

• Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

• Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца.

• ЭДС индукции в неподвижных проводниках. Вращение рамки в магнитном поле. Вихревые токи.

• Самоиндукция. Индуктивность контура. Взаимная индукция.

• Токи при замыкании и размыкании цепи.

• Энергия магнитного поля.

• Магнитный момент электронов. Намагниченность. Диа- и парамагнетики.

• Ферромагнетики и их свойства.

• Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля.

• Свободные колебания в идеализированном колебательном контуре. Уравнение электромагнитных колебаний для идеализированного контура.

• Свободные затухающие колебания в электрическом колебательном контуре. Добротность колебательной системы.

• Вынужденные электромагнитные колебания.

• Переменный ток. Переменный ток, текущий через резистор, катушку индуктивности, конденсатор. Цепь переменного тока, содержащая последовательно включенные резистор, катушку индуктивности и конденсатор.

• Получение электромагнитных волн. Шкала электромагнитных колебаний.

• Природа электромагнитных волн. Дифференциальное уравнение электромагнитных волн. Вектор плотности потока электромагнитной энергии.