- •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.