Вопросы для подготовки к экзамену по физике для специальностей пг и тгр

Часть 1. Электростатика

Раздел 1. Основные законы электростатики

1.1 Развитие учения об электричестве. Электризация тел. Электрический заряд. Модель точечного заряда. Способы создания избыточного заряда. Закон сохранения электрического заряда. Кварки.

1.2 Закон Кулона в скалярном и векторном виде. Сила взаимодействия между двумя заряженными телами произвольной формы.

1.3 Вектор напряженности электростатического поля. Понятие электростатического поля. Напряженность поля точечного заряда. Однородное электростатическое поле.

1.4 Принцип суперпозиции для вектора напряженности электрического поля. Пример применения на системе из двух разноименных точечных зарядов.

1.5 Графический способ представления электрического поля. Силовые линии вектора напряженности электрического поля. Представление с помощью силовых линий поля точечного положительного и отрицательного зарядов.

1.6 Работа электростатического поля по переносу точечного заряда. Потенциал электростатического поля. Потенциал поля точечного заряда. Энергия взаимодействия точечных зарядов.

1.7 Принцип суперпозиции для потенциала поля. Пример применения на системе из двух разноименных точечных зарядов.

1.8 Понятие эквипотенциальной поверхности. Представление с помощью эквипотенциальных поверхностей поля положительного и отрицательного точечных зарядов.

1.9 Связь напряженности и потенциала электростатического поля. Градиент потенциала. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.

1.10 Понятие электрического диполя. Точечный, жесткий диполь. Вектора дипольного электрического момента. Потенциал диполя. Напряженность поля диполя. Взаимодействие диполей. Представление поля диполя с помощью силовых линий и эквипотенциальных поверхностей.

1.11 Поведение диполя в однородном и неоднородном электрических полях. Вращающий момент. Энергия диполя во внешнем электростатическом поле.

1.12 Поток вектора напряженности электрического поля.

1.13 Теорема Гаусса для потока вектора напряженности электрического поля. Доказательство теоремы на примере точечного заряда.

1.14 Применение теоремы Гаусса для вычисления напряженности электрического поля бесконечной плоскости, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда .

1.15 Применение теоремы Гаусса для вычисления напряженности электрического поля бесконечной нити, равномерно заряженной с линейной плотностью заряда .

1.16 Применение теоремы Гаусса для вычисления напряженности электрического поля шара, равномерно заряженного с объемной плотностью заряда .

1.17 Описание свойств векторных полей. Интегральный и дифференциальный подход. Градиент. Поток вектора. Дивергенция. Циркуляция. Дивергенция скалярной функции. Ротор. Оператор набла. Оператор Гамильтона. (геофизики).

1.18 Теоремы Гаусса –Остроградского и Стокса (геофизики).

1.19 Циркуляция и ротор электростатического поля (геофизики).

Раздел 2. Электрическое поле в диэлектриках

2.1 Классификация веществ по проводимости электрического тока.

2.2 Поляризации диэлектриков. Поляризационные, связанные заряды. Классификация молекул по величине дипольного момента. Полярные и неполярные молекулы. Типы поляризации диэлектриков, соответствующие данным типам молекул.

2.3. Электрическое поле в диэлектрике. Понятие вектора поляризации. Связь вектора поляризации диэлектрика с величиной связанных зарядов.

2.4 Вектор электрического смещения. Диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость диэлектрика. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения.

2.5 Диэлектрическая проницаемость. Физический смысл.

2.6 Закон преломления силовых линий электрического поля на границе раздела диэлектриков

2.7 Пьезоэлектрики. Свойства. Пьезоэлектрический эффект. Обратный пьезоэлектрический эффект. Электрострикция. Практическое применение (для самостоятельного изучения, возможен доклад в конце семестра).

2.8 Сегнотоэлектрики. Свойства. Объяснение свойств сегнетоэлектриков с помощью доменной структуры. Практическое применение.

2.9 Пондемоторные силы (самостоятельно).