Контрольные вопросы для самопроверки

Часть II. «Электричество и магнетизм»

Лекция 1. Предмет классической электродинамики. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.

1. Как зависит сила взаимодействия двух точечных зарядов от величины зарядов и расстояния между ними? Как направлена эта сила?

2. Как, используя закон Кулона, рассчитать силу взаимодействия между двумя протяженными (не точечными) заряженными телами?

3. Что такое напряженность электрического поля? В каких единицах она измеряется?

4. Какая сила действует на точечный заряд q, помещенный в электрическое поле напряженностью ?

5. Как формулируется принцип суперпозиции электрических полей?

Лекция 2. Основные уравнения электростатики в вакууме.

1. Как формулируется теорема Гаусса для электрического поля в вакууме?

2. Какие практические применения имеет теорема Гаусса для расчета электрических полей протяженных заряженных тел? (Приведите пример расчета напряженности электрического поля внутри и вне равномерно заряженного по объему шара).

3. Что такое циркуляция электрического поля? Какая связь существует между циркуляцией и работой сил электростатического поля по перемещению заряда?

4. Что такое потенциал и разность потенциалов электрического поля? Какая связь существует между напряженностью и потенциалом электростатического поля? Что такое градиент потенциала и как он направлен?

5. Какими свойствами обладают эквипотенциальные линии и поверхности?

Лекция 3. Электростатическое поле в диэлектриках.

1. В чем сходство и различие между свободными и связанными зарядами? Что такое вектор поляризации среды? Какую размерность имеет вектор поляризации?

2. Какие основные виды поляризации диэлектриков Вам известны?

3. Что такое вектор электрического смещения (электрической индукции), как он определяется? Какой физический смысл имеет напряженность электрического поля в диэлектрике? Что такое диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества?

4. Как формулируется теорема Гаусса для электрического поля в диэлектриках?

5. Какие условия выполняются для электрического поля на границе раздела двух диэлектриков?

Лекция 4. Проводники в электростатическом поле. Конденсаторы. Энергия электрического поля.

1. Когда электрическое поле внутри проводника равно нулю? Чему при этом равен потенциал поля? Какие граничные условия выполняются на поверхности раздела проводника с вакуумом, проводника с диэлектриком при равновесии зарядов?

2. Какая связь существует между зарядом и потенциалом проводника? Что такое электроемкость уединенного проводника и емкость конденсатора? В каких единицах измеряется емкость конденсатора и от чего она зависит?

3. Как рассчитать взаимную емкость системы проводников произвольной формы? (Приведите примеры вычисления емкости сферического, цилиндрического и плоского конденсаторов).

4. Как найти общую емкость при последовательном и параллельном соединении нескольких конденсаторов?

5. От чего зависит энергия заряженного конденсатора, как она зависит от емкости конденсатора? От чего зависит энергия электрического поля?