
- •Модуль №1 электромагнетизм
- •Тема 1. Магнитное поле и его основные характеристики а. Вопросы по теории.
- •Сформулируйте принцип суперпозиции полей.
- •Магнитное поле. Условия его возникновения.
- •Сформулируйте принцип суперпозиции полей.
- •Какая сила носит название силы Лоренца? Как определить направление данной силы?
- •В. Лабораторные работы.
- •Тема 2. Электромагнитная индукция. Переменный ток. А. Вопросы по теории.
- •Как сдвинуты по фазе колебания переменного напряжения и переменного тока, текущего через конденсатор? Катушку индуктивности? Резистор? Ответ обосновать с помощью векторных диаграмм.
- •Как вычислить мощность, выделяемую в цепи переменного тока? Что называется коэффициентом мощности?
- •В. Лабораторные работы.
- •Тема 3. Магнитное поле в веществе. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. А. Вопросы по теории.
- •В. Лабораторные работы
- •Литература
- •Модуль №2 колебания и волны.
- •Тема 1. Колебания. А. Вопросы по теории.
- •Уровень №1
- •Тема 2. Волны. А. Вопросы по теории.
- •В. Лабораторные работы.
- •С. Задачи
- •Модуль №3 волновая оптика.
- •Тема 1. Интерференция света а. Вопросы по теории.
- •Тема 2. Дифракция света. А. Вопросы по теории.
- •Тема 3. Поляризация света. А. Вопросы по теории.
- •В. Лабораторные работы.
- •С. Задачи
-
В чем заключается явление электромагнитной индукции? Сформулируйте закон электромагнитной индукции и напишите его математическое выражение.
-
Каково содержание правила Ленца?
-
Каковы физические причины, приводящие к возникновению ЭДС индукции? Можно ли получить выражение для ЭДС индукции на основе закона сохранения энергии?
-
Что называется явлением самоиндукции? Напишите выражение для ЭДС самоиндукции. Дайте определение индуктивности и ее единицы измерения.
-
Рассмотрите электрические токи при замыкании и размыкании цепи.
-
В чем состоит явление взаимной индукции? Что называется взаимной индуктивностью контуров?
-
Покажите, что магнитное поле токов обладает энергией. Запишите выражение для плотности энергии магнитного поля.
-
Переменный ток. Рассмотрите последовательно процессы, происходящие на участке цепи содержащем: резистор; катушку индуктивности; конденсатор, к концам которого приложено переменное напряжение.
-
Активное, реактивное сопротивления. От чего они зависят?
-
Как сдвинуты по фазе колебания переменного напряжения и переменного тока, текущего через конденсатор? Катушку индуктивности? Резистор? Ответ обосновать с помощью векторных диаграмм.
-
Как связаны между собой эффективное и амплитудное значение тока (напряжения)?
-
Как вычислить мощность, выделяемую в цепи переменного тока? Что называется коэффициентом мощности?
Уровень №1.
-
В чем заключается явление электромагнитной индукции и как его можно наблюдать (опыты Фарадея)?
-
Сформулируйте правило Ленца и объясните наличие знака «минус» в законе Фарадея.
-
Что такое индуктивность контура, соленоида? От каких величин она зависит? Зависит ли она от силы тока в проводнике?
-
Энергия магнитного поля, создаваемая током в замкнутом контуре. Плотность энергии магнитного поля. Как они определяются?
-
Введите понятие переменного тока. Рассмотрите последовательно процессы, происходящие на участке цепи содержащем: резистор; катушку индуктивности; конденсатор, к концам которого приложено переменное напряжение.
-
Активное, реактивное сопротивления. От чего они зависят?
-
Как связаны между собой эффективное и амплитудное значение тока (напряжения)?
-
Как вычислить мощность, выделяемую в цепи переменного тока? Что называется коэффициентом мощности?
В. Лабораторные работы.
-
уровень №1 – №24
-
уровень №2- №24
-
уровень №3 – №24
С. Задачи (получать у преподавателя).
-
№
Тема
Уровень
Задачи
1
Магнитный поток
1
2
3
2
Электромагнитная индукция
1
2
3
3
Индуктивность
1
2
3
4
Самоиндукция.
1
2
3
5
Энергия магнитного поля.
1
2
3
Тема 3. Магнитное поле в веществе. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. А. Вопросы по теории.
Уровень №3.
-
Что называется магнитным моментом? Напишите и объясните выражение для магнитного момента элементарного контура с током. Рассмотрите поведение магнитного момента во внешнем: а) однородном, б) неоднородном магнитном поле.
-
Что называется: макротоками; микротоками? Введите понятие вектора намагниченности. Какая существует связь между намагниченностью и линейной плотностью микротоков?
-
Опишите процесс намагничивания вещества (магнетика). Покажите, что, как и в случае магнитного поля в вакууме, теорема Гаусса для индукции результирующего магнитного поля при наличии магнетиков остается справедливой:
.
-
Запишите закон полного тока для магнитного поля в веществе.
-
В каких единицах СИ и гауссовой системе измеряются намагниченность и напряженность магнитного поля? Каково соотношение между этими единицами?
-
Что называется: магнитной восприимчивостью; магнитной проницаемостью? Как связаны между собой эти характеристики вещества?
-
Каковы гиромагнитные отношения для орбитальных и собственных моментов электрона? Чему равен магнетон Бора? Что называется спином электрона?
-
Какие вещества называются диамагнетиками? Как ведут себя диамагнетики во внешнем магнитном поле? Рассмотрите элементарную теорию диамагнетизма.
-
Какие вещества называются парамагнетиками? Как ведут себя парамагнетики во внешнем магнитном поле? Получите для магнитной восприимчивости парамагнетиков выражение
, где n – концентрация атомов парамагнетика; Pm – магнитный момент атома; k – постоянная Больцмана; Т – абсолютная температура.
-
Какие вещества называются ферромагнетиками? Перечислите характерные особенности ферромагнетиков. Каковы современные представления о ферромагнетизме?
-
Каким образом по петле гистерезиса можно вычислить работу, затрачиваемую при совершении одного цикла перемагничивания единицы объема ферромагнетика. На что идет эта работа?
-
В чем состоит обобщение явления электромагнитной индукции, сделанное Максвеллом?
-
Что называется: током смещения; плотностью тока смещения; плотностью полного тока? В чем состоит обобщение теоремы и циркуляции вектора
для стационарных токов проводимости, сделанное Максвеллом?
-
Напишите (в интегральной и дифференциальной формах) полную систему фундаментальных уравнений Максвелла для электромагнитного поля. Объясните физический смысл этих уравнений.
Уровень №2.
-
Магнитные моменты электронов и атомов. Из каких магнитных моментов складывается магнитный момент атома?
-
Дать определение следующих физических величин: магнетик; диамагнетик и парамагнетик.
-
Можно ли провести аналогию между намагничением диамагнетика и поляризацией диэлектрика с неполярными молекулами?
-
Можно ли провести аналогию между намагничением парамагнетика и поляризацией диэлектрика с полярными молекулами?
-
В чем различие магнитных свойств диа – и парамагнетиков?
-
Что понимают под намагниченностью вещества? Что такое магнитная восприимчивость? Какая величина может служить аналогом намагниченности в электростатике?
-
Выведите соотношение между векторами магнитной индукции, напряженности магнитного поля и намагниченности.
-
Объясните физический смысл циркуляции по произвольному замкнутому контуру векторов: B; H; J.
-
Проанализируйте теорему о циркуляции вектора магнитной индукции в веществе.
-
Ферромагнетики и их свойства. Каков механизм намагничивания ферромагнетиков?
-
Как получить кривую намагничивания ферромагнетиков на экране осциллографа?
-
Какие характеристики ферромагнитных материалов можно получить из анализа петли гистерезиса?
-
Какую температуру для ферромагнетика называют точкой Кюри?
-
Что лежит в основе теории Максвелла для электромагнитного поля? Что называется током смещения? Как определить его величину?
-
Запишите уравнения Максвелла и поясните их.
Уровень №1.
-
Что такое магнитный момент, как он направлен?
-
Что такое вектор намагничивания? От чего он зависит?
-
Чем отличаются магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость среды, какая связь между ними?
-
Какова физическая природа диамагнетизма? Как он проявляется и для каких сред сильнее? Зависит ли он от температуры среды?
-
Какова физическая природа парамагнетизма? Как он проявляется? Зависит ли он от температуры?
-
Какова физическая природа ферромагнетизма? Каковы особенности поведения ферромагнетиков? Как определяются значения магнитной проницаемости и магнитной восприимчивости?
-
Чем ограничены ферромагнитные свойства вещества?
-
Что такое гистерезис?
-
Зависит ли циркуляция вектора В от формы контура?
-
Что называется током смещения; плотностью тока смещения, плотностью полного тока?
-
Запишите полную систему фундаментальных уравнений Максвелла для электромагнитного поля. Объясните физический смысл этих уравнений.