Добавил:
Вуз:
Предмет:
Файл:
Физика II Экзамен Теория.pdf
X
- •Необходимый минимум
- •1. Электрический заряд. Закон Кулона (СИ). Принцип суперпозиции.
- •Заряд
- •Закон Кулона
- •Принцип суперпозиции
- •2. Понятие электрического поля. Вектор напряженности электрического поля (вектор E) и методы его вычисления. Силовые линии
- •Электрическое поле
- •Напряженность
- •Силовые линии
- •3. Потенциальный характер электростатического поля. Потенциал электростатического поля и методы его вычисления. Эквипотенциальные поверхности. Связь потенциала и вектора напряженности электростатического поля.
- •Потенциальное поле
- •Потенциал электростатического поля
- •Эквипотенциальные поверхности
- •Связь вектора напряженности и потенциала
- •Поток
- •Дивергенция
- •Теорема гаусса для вектора напряженности.
- •Замечание:
- •Вывод формулы:
- •Теорема Гаусса в дифференциальном виде.
- •Уравнение Пуассона
- •Замечание:
- •Циркуляция векторного поля
- •Теорема о циркуляции вектора напряженности
- •5. Ток. Законы Ома для пассивного («однородного») и активного («неоднородного») участков цепи в интегральной или дифференциальной форме. Правила Кирхгофа. Закон Джоуля-Ленца.
- •Закон Ома для активного и пассивного участка
- •Пассивный участок
- •Активный участок
- •Правила Кирхгофа
- •Закон Джоуля-Ленца
- •6. Магнитные взаимодействия. Способы определения вектора В. Сила Ампера. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.
- •Сила Ампера
- •Сила Лоренца
- •7. Закон Био-Савара. Интегральные или дифференциальные теоремы для магнитного поля в вакууме.
- •Закон Био-Савара
- •Интегральные и дифференциальные формы
- •Интегральная (?????)
- •Дифференциальная
- •8. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Индуктивность. Трактовка Максвелла. Вихревое электрическое поле.
- •Закон Фарадея
- •Индуктивность
- •Трактовки Максвелла и Фарадея
- •Вихревое электрическое поле
- •9. Емкость и индуктивность и энергии, запасенные в них. Энергия электромагнитного поля.
- •Емкость
- •Индуктивность
- •10. Уравнения Максвелла. Интегральная или дифференциальная форма. Физический смысл каждого из уравнений (примеры физических систем, иллюстрирующие каждое из уравнений).
- •Уравнения Максвелла:
- •Основы теории
- •1. Заряд. Закон Кулона. Системы единиц. Электростатическое поле. Принцип суперпозиции. Примеры решения задач по определению поля для линейного, плоскостного и объемного распределения зарядов.
- •Заряд
- •Закон Кулона
- •Системы единиц
- •Электростатическое поле
- •Принцип суперпозиции
- •2. Потенциальные поля. Потенциал. Работа в электростатических полях. Связь между напряженностью и потенциалом. Теорема о циркуляции. Примеры вычисления распределения потенциала для сферической и цилиндрической форм симметрии.
- •Потенциальные поля
- •Потенциал
- •Работа в электростатических полях
- •Связь между напряженность и потенциалом
- •Теорема о циркуляции
- •3. Поле диполя. Дипольный момент. Диполь во внешнем поле. Момент сил. Энергия диполя. Диполь в неоднородном электрическом поле.
- •Поле диполя
- •Дипольный момент
- •Момент сил
- •Энергия диполя
- •Диполь в неоднородном поле
- •4. Дипольный момент системы зарядов. Поле системы зарядов на больших расстояниях. Квадруполь. Мультиполь.
- •5. Поток. Дивергенция. Циркуляция. Ротор. Оператор набла.
- •Поток (absolute(
- •Дивергенция
- •Циркуляция
- •Ротор
- •Оператор набла
- •6. Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах. Примеры вычисления полей для цилиндрической и сферической форм симметрии. Плоский объемный заряженный слой.
- •Теорема Гаусса в интегральной форме для вакуума:
- •Теорема Гаусса в дифференциальной форме:
- •Теорема Гаусса для шара и цилиндра:
- •Плоский объемный заряженный слой
- •7. Проводники в электростатическом поле. Уравнения Лапласа и Пуассона. Теорема единственности. Теорема Ирншоу.
- •Уравнения Лапласа и Пуассона
- •Теорема единственности
- •Теорема Ирншоу
- •8. Поле в полости противоположно заряженных наложенных друг на друга шаров. Потенциал металлического шара.
- •Потенциал металлического шара
- •9. Метод зеркальных изображений. Проводящие плоскость и шар
- •Метод зеркальных изображений
- •Проводящий шар
- •10. Емкость. Плоский, сферический, цилиндрический конденсаторы. Емкость двухпроводной линии.
- •11. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризованность. Диэлектрическая проницаемость и индукция электростатического поля
- •Диэлектрики
- •Поляризованность
- •Диэлектрическая проницаемость
- •Индукция электростатического поля
- •12. Граничные условия на поверхности диэлектриков
- •Энергия взаимодействия системы зарядов
- •13. Энергия электростатического поля. Энергия заряженного шара. Объемная плотность энергии в диэлектрике. Энергия взаимодействия системы зарядов
- •Энергия электростатического поля
- •Объемная плотность энергии диэлектрика
- •Энергия заряженного шара
- •14. Энергетический метод вычисления силы втягивания диэлектрика в конденсаторе. Давление
- •Энергетический метод вычисления силы
- •Давление
- •15. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме
- •16. Постоянный ток. Плотность тока. Уравнение неразрывности. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах
- •Постоянный ток
- •Плотность тока
- •Уравнение неразрывности
- •Закон Ома
- •Интегральная форма
- •Дифференциальная форма
- •17. ЭДС. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа.
- •Закон Ома для неоднородного участка
- •Правила Кирхгофа
- •18. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Мощность в цепи с источником и нагрузкой. Режим согласования
- •Закон Джоуля-Ленца
- •Интегральная форма
- •Дифференциальная форма
- •Мощность
- •Режим согласования
- •19.Классическая электронная теория. Трактовка законов Ома и Джоуля - Ленца.
- •Закон Ома (проверить!!!)
- •Закон Джоуля-Ленца
- •20. Сопротивление проводников. Сверхпроводимость
- •Сверхпроводимость
- •21. Основные законы магнитостатики
- •22. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямого и кругового тока
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Поле прямого тока
- •Индукция кругового тока
- •23. Закон полного тока. Магнитный поток. Поле соленоида и тороида.
- •Закон полного тока
- •Магнитный поток
- •Поле соленоида
- •Поле тороида
- •24. Сила Ампера и сила Лоренца. Движение частицы в магнитном поле.
- •Сила Ампера
- •Сила Лоренца
- •25. Магнетизм как релятивистский эффект (??? че писать реально)
- •26. Магнитный момент. Магнитный диполь. Поле магнитного диполя. Рамка с током в магнитном поле. Момент силы и энергия взаимодействия рамки с магнитным полем.
- •Магнитный момент
- •Магнитный диполь
- •Поле магнитного диполя
- •Момент силы рамки с током с магнитным полем
- •Энергия взаимодействия рамки с током в магнитном поле
- •27. Намагниченность. Магнитное поле в веществе. Поле в магнетиках. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость. Напряженность магнитного поля.
- •Намагниченность
- •Магнитное поле вещества
- •Замечание
- •Поле в магнетиках
- •Магнитная восприимчивость
- •Магнитная проницаемость
- •Напряженность магнитного поля
- •28. Граничные условия на поверхности двух магнетиков.
- •Ферромагнетизм
- •Остаточная намагниченность
- •Гистерезис
- •Коэрцитивная сила
- •30. Сила, действующая на магнетик в неоднородном магнитном поле (аналогично силе на диэлектрик. см электростатику)
- •31. Закон Ома для магнитных цепей (формула Гопкинсона). Поле в зазоре электромагнита.
- •Закон Ома для магнитных цепей (формула Гопкинсона)
- •Поле в зазоре электромагнита
- •32. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Потокосцепление.
- •Закон Фарадея
- •Потокосцепление
- •33. Явление самоиндукции. Взаимная индукция. Индуктивность. Взаимная индуктивность. Коэффициент взаимной индукции.
- •Самоиндукция
- •Взаимная индукция
- •Индуктивность
- •Коэффициент взаимной индукции
- •34. Энергия магнитного поля. Энергия катушки индуктивности. Объемная плотность энергии
- •Энергия магнитного поля
- •Энергия катушки индуктивности
- •Объемная плотность энергии
- •35. Переходные процессы при замыкании/размыкании цепи. Фильтры низких, высоких частот и полосовые фильтры. Колебательный контур.
- •Переходные процессы
- •Фильтры низких, высоких частот, полосовые фильтры
- •36. Ток смещения. Плотность тока смещения. Система уравнения Максвелла в дифф и интегральной формах.
- •Ток смещения
- •Плотность тока смещения
- •Уравнения Максвелла
- •37. Теория Максвелла. Электромагнитные волны.
- •Теория Максвелла
= |
→0lim |
Φ0 |
= |
→0lim |
1 |
· = |
|
( |
Φ |
) |
||||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
∂ |
|
∂ |
|
|
|
|
|||
= |
|
= |
+ |
+ |
∂ |
= · |
||||||||
∂ |
∂ |
∂ |
||||||||||||
= ·
Дивергенция (формально) — предел отношения изменения потока к изменению объема:
Циркуляция
Циркуляция векторного поля по замкнутому контуру определяется как =
Ротор
Ротор вектора определяется таким образом, чтобы его проекция на направление нормали к поверхности, натянутой на замкнутый контур (нормаль связана с направлением обхода контура правилом правой руки (что?)), была бы равна пределу отношения циркуляции этого вектора к площади натянутой поверхности ∆ при устремлении этой площади к нулю, а контура в
точку: ( ) = |
∆ →0lim |
∆1 |
; |
= × |
|
|
|
|
|
Оператор набла
= ∂∂ + ∂∂ + ∂∂ .
6.Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальной формах. Примеры вычисления полей для цилиндрической и сферической форм симметрии. Плоский объемный заряженный слой.
Теорема Гаусса в интегральной форме для вакуума:
= 4π ∑ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теорема Гаусса в дифференциальной форме: |
|
ρ |
|
||||||||
= |
|
· = ρ |
, где |
|
– электрическая индукция, а |
– это плотность |
|||||
→ |
→ |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
= εε0 |
|
|
= |
εε0 |
|
|
||
Если учесть, что |
|
|
|
, получим: |
|
ρ |
|
|
|||
Соседние файлы в предмете Физика