Электричество и магнетизм / Конспект / Вопросы
.docxЭлектричество и магнетизм
Понятие электрического заряда. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.
Электростатическое поле. Напряжённость и поток вектора напряжённости электростатического поля. Принцип суперпозиции. Поле диполя.
Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Электростатическое поле равномерно заряжённой бесконечной плоскости, двух бесконечных параллельных заряжённых плоскостей, равномерно заряжённой сферической поверхности, объемно заряжённого вектора напряжённости бесконечной нити.
Циркуляция вектора напряжённости электростатического поля. Потенциал электростатического поля.
Связь напряжённости и потенциала электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности. Разность потенциалов равномерно заряжённой бесконечной плоскости, двух бесконечных параллельных заряжённых плоскостей, равномерно заряжённой сферической поверхности, объёмно заряжённого шара, равномерно заряжённой бесконечной нити.
Типы диэлектриков. Понятие о поляризованности. Напряжённость поля в диэлектрике.
Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков.
Электростатика. Диэлектрический гистерезис. Температуры Кюри.
Проводники. Электростатическая индукция. Электрическая ёмкость уединённого проводника.
Конденсаторы.
Энергия системы неподвижных точечных зарядов, уединённого проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля.
Постоянный ток. Сила и плотность тока. Сторонние силы. ЭДС и напряжение.
Закон Ома. Сопротивление. Температурная зависимость сопротивления.
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
Правила Кирхгофа.
Классическая теория электропроводности металлов. Законы Ома, Джоуля-Ленца, Видемана-Франца.
Работа выхода электронов из металла. Эмиссионные явления (термоэлектронная, фотоэлектронная, вторичная электронная и автоэлектронная эмиссии).
Проводимость газов. Несамостоятельный разряд.
Самостоятельный разряд (тлеющий, искровой, дуговой, коронный).
Магнитное поле и его характеристики.
Закон Био-Савара-Лапласса. Магнитное поле прямого тока и проводника с током.
Закон Ампера. Магнитное постоянство.
Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Движение заряжённых частиц в магнитном поле. Ускорители заряжённых частиц.
Эффект Холла.
Циркуляция вектора индукции магнитного поля в вакууме. Магнитное поле соленоида и тороида.
Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции.
Работа по перемещению в магнитном поле проводника и контура с током.
Магнитные моменты электронов и атомов. Гиромагнитное отношение. Диа- и парамагнетизм.
Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Условия на границе раздела двух магнетиков.
Ферромагнетизм. Обменные силы. Магнитный гистерезис. Температура Кюри. Антиферромагнетики.
Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
Вихревые токи. Скин-эффект. Индуктивность контура. Самоиндукция.
Токи при замыкании и размыкании электрической цепи.
Взаимная индукция. Трансформаторы.
Энергия магнитного поля.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения.
Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца.
Свободные гармонические электромагнитные колебания в колебательном контуре. Формула Томсона.
Свободные затухающие электромагнитные колебания в колебательном контуре. Добротность. Декремент затухания.
Вынужденные электромагнитные колебания.
Резонанс вынужденных электромагнитных колебаний.
Переменный ток. Закон Ома для цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока.
Резонанс напряжений. Резонанс токов.
Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн. Свойства и классификация электромагнитных волн.
Волновые уравнения для электромагнитного поля. Поперечность электромагнитных волн. Плоские электромагнитные волны.
Энергия электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга. Перенос энергии в замкнутой цепи постоянного тока.
Излучение и давление электромагнитных волн.
Излучение диполя.
Элементы зонной теории твёрдых тел. Металлы, диэлектрики и полупроводники.
Собственная проводимость полупроводников. Электронная и дырочная проводимости.
Примесная проводимость полупроводников. Донорные и акцепторные примеси.
Фотопроводимость полупроводников. Люминесценция твёрдых тел.
Контактные явления. Контактная разность потенциалов.
Контакт металл-полупроводник. Запирающий слой. Вентильная проводимость.
Эффект Зеебека. ТермоЭДС. Термопара.
Эффект Пельтье. Эффект Томсона.
р-n переход. Полупроводниковые диод и триод. Вольтамперные характеристики.
Сверхпроводимость. Эффект Джозефсона.