- •Макроскопическая система, макроскопические параметры. Идеальный газ, уравнение состояния идеального газа.
- •Законы идеальных газов: Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Авогадро, Дальтона.
- •Внутренняя энергия идеального газа. Степени свободы. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы.
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя кинетическая энергия молекул, молекулярно-кинетический смысл температуры.
- •Функция распределения молекул по скоростям. Распределение Максвелла.
- •Идеальный газ в поле силы тяжести. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •Явления переноса. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. (ненадо)
- •Явления переноса. Вязкость, теплопроводность и диффузия газов.
- •Макроскопическая работа, количество тепла. Первое начало термодинамики.
- •Первое начало термодинамики. Применение его для различных процессов.
- •Теплоемкость. Теплоемкость идеальных газов. Уравнение Майера.
- •Изопроцессы, изопроцессы идеального газа.
- •Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
- •Круговые процессы. Тепловой двигатель. Цикл Карно и теорема Карно.
- •Второе начало термодинамики. Равенство Клаузиуса, энтропия. Энтропия идеального газа.
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (ненадо)
- •Электрический заряд, его свойства. Закон Кулона. Электрическое поле, напряженность электрического поля, принцип суперпозиции. Напряженность поля точечного заряда и системы зарядов.
- •Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия и плотность энергии электрического поля.
- •Конденсаторы. Емкость и энергия конденсатора. Емкость плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
- •Поляризация диэлектриков, типы поляризации. Вектор поляризации. Объемные и поверхностные поляризационные заряды, их связь с вектором поляризации.
- •Работа сил электрического поля. Закон Джоуля-Ленца (в дифференциальной и интегральной формах).
- •Переходные процессы в цепи с конденсатором. Разрядка и зарядка конденсатора. Время релаксации (установления). (ненадо)
- •Классическая электронная теория металлов. Основные положения и обоснование законов Ома и Джоуля-Ленца. Затруднения теории. (ненадо)
- •Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Формула Ричардсона-Дешмана. Закон “трех вторых”. (ненадо)
-
Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия и плотность энергии электрического поля.
Энергия взаимодействия электрических зарядов:
Энергия электрического поля:
-
Конденсаторы. Емкость и энергия конденсатора. Емкость плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
Конденсатор - устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.
Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд.
Емкость плоского конденсатора:
Емкость цилиндрического конденсатора:
Емкость сферического конденсатора:
Последовательное соединение конденсаторов:
Параллельное соединение конденсаторов:
-
Поляризация диэлектриков, типы поляризации. Вектор поляризации. Объемные и поверхностные поляризационные заряды, их связь с вектором поляризации.
Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.
Типы поляризации: упругая, релаксационная, ориентационная дипольная, спонтанная.
Для количественного описания поляризации диэлектрика вводят вектор поляризации
Поляризованностью называют геометрическую сумму дипольных моментов молекул единицы объема диэлектрика.
-
Вектор электрической индукции. Теорема Гаусса для вектора электрической индукции (в интегральной и дифференциальной формах). Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков.
Вектор электрической индукции – сумма напряжённости поля (умноженная на 4п) и поляризации единицы объёма среды.
Условия: равны между собой касательные составляющие напряженности поля;
и нормальные составляющие вектора электрического смещения;
При переходе через границу раздела двух диэлектриков электрический потенциал не претерпевает скачков.
-
Электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности.
Электрический ток — упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц.
Заряд, протекающий через сечение проводника в единицу времени называют силой тока.
Когда электрический ток распределен в проводнике неравномерно, то используют понятие вектора плотности тока, модуль которого
Уравнения непрерывности — локальная форма законов сохранения.
-
Закон Ома для однородного и неоднородного участка цепи (в дифференциальной и интегральной формах). (НЕНАДО)
Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока I в однородном металлическом проводнике прямо пропорциональна напряжению U на концах этого проводника и обратно пропорциональна сопротивлению R этого проводника. Интегральная форма: Дифференциальная форма:
Закон Ома для неоднородного участка цепи. Интегральная форма: Дифференциальная форма:
-
Разветвленные электрические цепи. Правила Кирхгофа. Методы расчета разветвленных цепей: метод узловых потенциалов и метод контурных токов.
Электри́ческая цепь — совокупность устройств, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.
Правила Кирхгофа: 1) Алгебраическая сумма токов в узле равна 0, .2)Алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление отдельных участков произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих на этих участках в замкнутом контуре:
Метод узловых потенциалов — метод расчета электрических цепей путем записи системы линейных алгебраических уравнений, в которой неизвестными являются потенциалы в узлах цепи. В результате применения метода определяются потенциалы во всех узлах цепи, а также, при необходимости, токи во всех ветвях.
Метод контурных токов — метод сокращения размерности системы уравнений, описывающей электрическую цепь.