
- •Потенциальность электростатического поля. Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. Понятие потенциала. Потенциал поля точечного заряда.
- •Принцип суперпозиции электрических полей. Электрический диполь, его дипольный момент. Расчет поля диполя по принципу суперпозиции.
- •Эквипотенциальные поверхности. Понятие градиента потенциала. Связь между потенциалом и напряженностью. Графическое изображение электростатического поля.
- •Явление электростатической индукции. Поле внутри проводника. Свойства замкнутой проводящей оболочки. Метод изображений.
- •Расчет поля в однородном диэлектрике. Вектор электрического смещения d. Теорема Гаусса для вектора d. Диэлектрическая проницаемость. Линии е и d в однородном диэлектрике.
- •Сегнетоэлектрики –
- •Энергия взаимодействия системы точечных зарядов. Энергия уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора.
- •Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и локальной форме.
- •Выпрямление тока на контакте металл-полупроводник. P-n-переход. Вольт-амперная характеристика полупроводникового диода.
- •Магнитное поле движущегося заряда. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа. Графическое представление магнитного поля.
- •Основные свойства магнитного поля. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции для вектора в. Вихревой характер магнитного поля.
- •Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Закон Фарадея. Природа электромагнитной индукции. Вращение проводящего контура в постоянном магнитном поле. Токи Фуко.
- •Сила Лоренца. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
- •Расчет с помощью теоремы о циркуляции магнитного поля прямого тока и поля внутри соленоида.
- •Самоиндукция. Индуктивность. Расчет индуктивности соленоида. Эдс самоиндукции. Установление тока при замыкании и размыкании цепи с индуктивностью.
- •Энергия витка с током. Энергия магнитного поля.
- •Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Токи смещения. Электромагнитные волны.
- •Локализация энергии электростатического поля, ее объемная плотность. Работа поля при поляризации диэлектрика.
- •Магнитные моменты атомов. Орбитальное и спиновое гиромагнитное отношения. Диа-, парамагнетики.
- •Дифференциальная форма теоремы Гаусса для вектора напряженности электростатического поля. Понятие дивергенции.
Сегнетоэлектрики –
Твёрдые диэлектрики обладающие в определённом интервале температур собственным электрическим дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрические материалы обладают гистерезисом по отношению к электрическому дипольному моменту. Типичный представитель сегнетоэлектриков — сегнетова соль. Температура, при которой исчезает спонтанная поляризация (то есть собственный дипольный момент) и происходит перестройка кристаллической структуры, носит название температуры Кюри
Энергия взаимодействия системы точечных зарядов. Энергия уединенного проводника. Энергия заряженного конденсатора.
Энергия
системы точечных зарядов
– энергия взаимод-ия 2х точечных зарядов
= энергии 1го заряда или энергии 2го в
поле 1го.
потенциал
поля 2го заряда.
потенциал
поля 1го заряда.
.
Для системы зарядов –
.
Энергия
заряженного конденсатора – заряды
обкладок конденсатора = по вел-не и
противополож. по знаку.
,
,
.
Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной и локальной форме.
Электрический
ток – это
упорядоченное движение электрических
зарядов. Условия
возникновения тока:
наличие свободных заряженных частиц;
наличие разности потенциалов.
Сила тока I -
= заряду, проход-му ч/з поперечное сечение
проводника в ед-цу времени.
.
Для пост. тока –
.
Ед-ца измерения – Ампер. Плотность
тока - =
отношению силы тока dI ч/з площадку
перепендик-ую направлению движения
носителей тока, к её площади DS.
.
З-он Ома –
сила тока, протекающего по однородному
проводнику, пропорц-на разности
потенциалов на его концах.
В интегр форме –
.
R-
сопротивление.
Сопротивление
зависит от:
метериалла; формы и размров; темп-ры.
Ом в лок-ой
форме –
.
Обобщенный закон Ома. Сторонние силы, ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи.
З-ое
Ома для замкнутой цепи –
.
ЭДС
— отношение работы сторонних сил к
вел-не перемещаемого заряда
.
Сторонние
силы – это
сиды не электростатической природы.
Источник
тока – ус-ва
обеспеч-ие возникновение и дейст-ие
сторонних сил. З-он Ома для замкнутой
цепи –
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и локальной форме.
З-он
Джоуля-Ленца в лок-й форме-
.
Классическая теория электропроводности (КЭТ). Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца в рамках КЭТ. Электрическая проводимость. Формула Друде-Лоренца.
Электроны
–это идеальный газ. Столкновения не
упругие. Среднее время м/у 2мя послед-ми
соударениями электрона с решёткой
наз-ют средним временем свободного
пробега
.
Расстояние которое проходит электрон
за это время – средней длинной свободного
пробега лямбда.
.
З-он друде лоренца
.
З-он джоуля
ленца в кэт -
.
Контактная разность потенциалов при контакте двух металлов. Термоэлектрические явления. Термопары.
Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, находящихся при одинаковой температуре. При соприкосновении двух проводников с разными работами выхода на проводниках появляются электрические заряды. А между их свободными концами возникает разность потенциалов. Разность потенциалов между точками находящимися вне проводников, в близи их поверхности называется контактной разностью потенциалов. Термоэлектрические явления – эффект зеебека – в замкнутой цепи из разнородных проводников, контакты м/у которыми имеют различную темп-ру возникает эл-ий ток. Эффект пельтье – при перехождении тока ч/з контакт 2х различных проводников в завис-ти от направления тока, выделяется или поглощается дополн-ая теплота. Исп-ся в холодильниках-полупроводниках. Термоэлектронная эмиссия – испускание электронов нагретыми металлами.
22. Электропроводность твердых тел. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Температурная зависимость электропроводности твердых тел.
Энергия электрона
в атоме может принимать только дискретные
значения. Если какая то зона при Т=0
заполнена частично, то это проводник.
Типичные полупроводники – это эл-ты
4й группы табл менделеева (кремний,
германий).Концентрация электронов в
зоне проводимости идырок в валентной
зоне в собственном полупроводнике –
.
Полупроводники n-типа (электронные)
получают путём введение в собственный
полу/пров-ик примеси. Примесь, отдающую
электроны наз-ют донорной. Полупроводник
р-типа (дырочный) получают путём
добавления в собств проводник примеси.