Магнитное поле

1. Магнитное поле токов в вакууме. Магнитные явления. Вектор магнитного момента рамки с током. Вектор магнитной индукции и его силовые линии. Механический момент сил, действующих на рамку с током в магнитном поле. Принцип суперпозиции для вектора магнитной индукции.

1а. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитых полей прямого и кругового тока, отрезка провода с током.

2. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитных полях. Ускорители заряженных частиц. Взаимодействие параллельных токов.

3. Действие магнитного поля на токи. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов

4. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции в вакууме. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. Замкнутость силовых линий магнитного поля. Магнитное поле соленоида и тороида.

5. Механическая работа в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.

6. Явление электромагнитной индукции. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла. Правило Ленца. Токи Фуко.

7. Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность контура, соленоида. Э.д.с. самоиндукции. Взаимная индуктивность контуров. Трансформаторы.

8. Энергия магнитного поля. Энергия магнитного поля, связанная с контуром. Объемная плотность энергии магнитного поля.

9. Магнитные свойства вещества. Гипотеза Ампера. Гиромагнитное отношение орбитальных моментов, спин и гиромагнитное отношение спиновых моментов, магнетон Бора, магнитные моменты атомов.

9а. Вектор намагниченности, ток намагничивания, магнитное поле в веществе, закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряженности магнитного поля, связь его с векторами намагниченности и магнитной индукции. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.

9б. Диа- и парамагнетики Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля . Магнитная восприимчивость и относительная магнитная проницаемость вещества. Ларморова прецессия и диамагнитный эффект. Диа-и парамагнетики и их поведение в магнитном поле. Представление о теории Ланжевена для парамагнетиков.

9в. Ферромагнетизм: зависимость намагниченности, магнитной индукции и относительной магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Точка Кюри. Петля гистерезиса. Объяснение природы ферромагнетизма: домены, элементарные носители ферромагнетизма.

10. Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Первая гипотеза и первое уравнение т. Максвелла. Вторая гипотеза Максвелла. Ток смещения. Полный ток. Второе уравнение т. Максвелла.

10а. Система уравнений т. Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Оносительность магнитных и электрических полей. Значение теории Максвелла.

Физика колебательных процессов

11. Гармонические колебания и их характеристики. Основные определения: свободные колебания, гармонические колебания, амплитуда, циклическая частота, фаза, период, частота колебаний. Дифференциальное уравнение.. Гармонический осциллятор на примере пружинного физического (математического) маятника и колебательного контура.

11а. Сложение гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

12. Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания, добротность. Затухающие колебания пружинного маятника. Затухающие свободные колебания в колебательном контуре.

13. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение. Анализ решения. Явление резонанса. Вынужденные колебания пружинного маятника и вынужденные колебания в колебательном контуре.