6. Электромагнетизм

6.1. Магнитное поле в вакууме

Магнитное взаимодействие как релятивистский эффект. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Графическое изображение магнитных  полей.

Закон Био-Савара-Лапласа. Его применение к расчету магнитных  полей (магнитное поле линейного проводника и кругового контура с током).

Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора  магнитной индукции. Применение теоремы о циркуляции вектора магнитной индукции к расчету магнитных полей тороида и бесконечно длинного соленоида.

6.2. Проводник с током в магнитном поле

Действие магнитного поля на проводник  с током. Сила Ампера. Магнитное взаимодействие токов. Единица измерения силы тока - Ампер. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Поведение контура с током в магнитном поле.

6.3. Поток вектора индукции магнитного поля

Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа силы Ампера по перемещению  проводника и контура с током в магнитном поле.

6.4. Действие магнитного поля на движущийся заряд

Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях. МГД-генераторы.

Движение заряженных частиц в совмещенных электрических и магнитных полях. Эффект Холла. Масс-спектрометры. Ускорители заряженных частиц.

6.5. Магнитное поле в веществе

Магнетики. Намагничивание вещества. Гипотеза Ампера.

Микротоки. Орбитальный  механический и магнитный моменты электрона, спиновый механический и магнитный моменты электрона. Магнитные моменты атомов и молекул.

Намагниченность и  ее связь с индукцией  внешнего магнитного поля. Магнитная восприимчивость магнетиков. Относительная магнитная проницаемость магнетиков.

Напряженность магнитного поля. Теорема о циркуляции напряженности  магнитного поля. Связь индукции и  напряженности магнитного поля.

Диамагнетики. Зависимость  намагниченности диамагнетиков  от величины индукции внешнего магнитного поля и температуры. Природа диамагнетизма.

Парамагнетики. Зависимость  намагниченности парамагнетиков от величины индукции внешнего магнитного поля и температуры. Природа парамагнетизма.

Ферромагнетики. Зависимость намагниченности, магнитной  проницаемости и индукции магнитного поля ферромагнетиков от напряженности внешнего магнитного поля. Петля гистерезиса. Природа ферромагнетизма. Точка Кюри. Ферриты.

6.6. Электромагнитная индукция

Явление электромагнитной индукции. Электродвижущая сила индукции. Закон  Фарадея. Правило Ленца.

Закон электромагнитной индукции как следствие закона сохранения энергии. Механизм возникновения ЭДС индукции. Индукционные токи. Скин-эффект.

Индуктивность. Самоиндукция. Взаимная индукция. Переходные процессы в цепи, содержащей катушку индуктивности.

Магнитная  энергия контура с током. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля.

Плазма. Генераторы плазмы.

7. Колебания и волны

7.1. Механические колебания

Понятие колебательного движения. Гармонические  колебания. Амплитуда, фаза колебаний, циклическая частота колебаний. Кинематика механических гармонических колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

Динамика механических гармонических  колебаний. Упругие и квазиупругие силы. Гармонический осциллятор. Уравнение  движения осциллятора. Физический и математический маятники. Импульс и энергия гармонического осциллятора.

Векторная диаграмма  колебательного процесса. Сложение двух гармонических колебаний одинаковой частоты и одного направления.

Сложение колебаний  с близкими частотами, происходящих вдоль одной прямой. Биения.

Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу.