Электростатическое поле в веществе

Плоский конденсатор с диэлектриком. Энергия электрического диполя во внешнем электростатическом поле.

Поляризация диэлектрика. Поляризационные заряды. Поляризованность. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость среды.

Плотность энергии электрического поля в диэлектрике.

Пьезо- и сегнетоэлектрики: свойства и применение.

Постоянный электрический ток

Условия существования электрического тока. Проводники и изоляторы. Закон Ома для однородного участка цепи.

Сторонние силы. ЭДС. Закон Ома для неоднородного участка цепи и замкнутой цепи. Правила Кирхгофа. Электропроводность металлов.

Основы классической теории электропроводности металлов.

Элементы зонной теории твердых тел

Заполнение зон; металлы, диэлектрики и полупроводники.

Понятие о дырочной проводимости. Собственные и примесные полупроводники.

Температурная зависимость сопротивления металлов, полупроводников и диэлектриков. Явление сверхпроводимости. Куперовские пары. Высокотемпературные сверхпроводники.

Электрический ток в вакууме

Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы. Электрический ток в газе.

Процессы ионизации и рекомбинации. Понятие о плазме, ее электропроводность. Дебаевская длина.

Контактные явления

Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления. Контакт двух полупроводников с различным типом проводимости (р-ппереход). Полупроводниковые диоды и триоды (транзисторы).

Магнитное поле

Сила Лоренца и сила Ампера. Вектор магнитной индукции. Закон Био – Савара. Принцип суперпозиции для магнитного поля. Магнитное поле прямого и кругового тока. Магнитный момент. Виток с током в магнитном поле, его потенциальная энергия. Магнитное поле длинного соленоида. Поток и циркуляция магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность соленоида. Энергия магнитного поля, ее плотность.

Взаимная индукция, трансформатор. Токи Фуко. Скин-эффект. Квазистационарные явления в линейных проводниках. Установление и исчезновение тока в цепи. Цепи переменного тока. Импеданс.

Магнитное поле в веществе

Магнетики. Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость. Граничные условия на границе раздела двух магнетиков. Пара-, диа-, ферро- и антиферромагнетики. Доменная структура. Техническая кривая намагничивания. Применение магнитных материалов.

Основы теории Максвелла

Фарадеевская и максвелловская трактовка явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Скалярный и векторный потенциалы электромагнитного поля. Плотность энергии электромагнитного поля. Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца.

Релятивистские преобразования зарядов, токов и электромагнитных полей. Инварианты преобразований. Относительность разделения электромагнитного поля на электрическое и магнитное поля.

Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Плоские электромагнитные волны. Энергетические характеристики электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга. Излучение диполя. Диаграмма направленности. Сферические и цилиндрические волны.