- •I. Электростатика
- •1)Закон Кулона.
- •9)Взаимосвязь потенциала и напряженности электрического поля.
- •10)Проводники в электрическом поле.
- •11)Электроёмкость проводников, плоский конденсатор, соединение конденсаторов.
- •13)Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
- •4)Разветвленные цепи. Правило Киргофа.
- •5)Элементы зонной теории твердого тела.
- •II. Постоянный ток
- •1)Основные понятия и законы постоянного тока.
- •2)Закон Ома в дифференциальной форме.
- •6)Классическая электронная теория проводимости металлов. Закон Ома.
- •7)Сверхпроводимость.
- •8)Полупроводники. Собственная и примесная проводимость.
- •10)Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Закон Вольты.
- •11)Термоэлектродвижущая сила. Закон Пельтье.
- •12)Термоэлектронная эмиссия.
- •13)Разряд в газах. Несамостоятельный разряд.
- •14)Самостоятельный электрический разряд в газе.
- •III. Электромагнетизм
- •1)Магнитное поле.
- •2)Закон Био-Савара-Лапласа.
- •7)Магнитная индукция соленоида.
- •8)Закон Ампера.
- •9)Взаимодействие параллельных токов.
- •10)Сила Лоренца.
- •11)Циклотрон.
- •12)Контур с током в магнитном поле.
- •13)Поток магнитной индукции. (Закон Ома магнитной цепи)
- •14)Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
- •15)Явление электромагнитной индукции.
- •16)Метод измерения магнитной индукции.
- •17)Токи Фуко.
- •18)Самоиндукция. Взаимоиндукция.
- •19)Энергия магнитного поля.
- •21)Классификация магнетиков. Диамагнетики. Классификация магнетиков.
- •22)Парамагнетики.
- •23)Ферромагнетики.
- •26)Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс.
- •27)Ток смещение. Уравнение Максвелла. Электромагнитное поле.
21)Классификация магнетиков. Диамагнетики. Классификация магнетиков.
В то время
как диэлектрическая проницаемость ε у
всех веществ всегда больше единицы(диэлектрическая
восприимчивость κ>0), магнитная проницаемость μможет
быть как больше единицы,
так и меньше единицы
(соответственно магнитная восприимчивость χ >0
и χ<0).
Поэтому магнитные
свойства веществ
отличаются гораздо большим разнообразием,
чем электрические
свойства.Диамагнетики –
вещества, характеризуемые отрицательным
значением магнитной восприимчивости
χ. Вследствие этого вектор намагничивания
в
этих веществах направлен противоположно внешнему
намагничивающему полю
.
Диамагнетиками являются, например, вода
(χ = - 9∙10-6), серебро (χ = - 2,6∙10-5), висмут
(χ = - 1,7∙10-4).
22)Парамагнетики.
Парамагнетики —
вещества, которые намагничиваются во
внешнем магнитном
поле в
направлении внешнего магнитного поля.
Парамагнетики относятся к слабомагнитным
веществам, магнитная
проницаемость незначительно
отличается от единицы
.Термин
«Парамагнетизм» ввёл в 1845 году Майкл
Фарадей,
который разделил все вещества
(кроме ферромагнитных)
на диа-
и парамагнитные.Атомы (молекулы или ионы)
парамагнетика обладают собственными магнитными
моментами,
которые под действием внешних полей
ориентируются по полю и тем самым создают
результирующее поле, превышающее
внешнее. Парамагнетики втягиваются в
магнитное поле. В отсутствие внешнего
магнитного поля парамагнетик не
намагничен, так как из-за теплового
движения собственные магнитные моменты
атомов ориентированы совершенно
беспорядочно.К парамагнетикам
относятся алюминий (Al), платина (Pt),
многие другие металлы (щелочные и
щелочно-земельные металлы, а также
сплавы этих металлов), кислород(О2),
оксид азота (NO),
оксид марганца (MnO),
хлорное железо (FeCl)
и др.Парамагнетиками становятся ферро-
и антиферромагнитные вещества при
температурах, превышающих,
соответственно, температуру
Кюри или
Нееля (температуру фазового перехода
в парамагнитное состояние).
23)Ферромагнетики.
К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и сплавы на их основе. Они имеют магнитную проницаемость, превышающую проницаемость вакуума в несколько тысяч раз. Поэтому все электротехнические устройства, использующие магнитные поля для преобразования энергии, обязательно имеют конструктивные элементы, изготовленные из ферромагнитного материала и предназначенные для проведения магнитного потока. Такие элементы называются магнитопроводы.Кроме высокой магнитной проницаемости ферромагнетики обладают сильно выраженной нелинейной зависимостью индукции B от напряженности магнитного поля H, а при перемагничивании связь между B и H становится неоднозначной. Функции B(H) имеют особое значение, т.к. только с их помощью можно исследовать электромагнитные процессы в цепях, содержащих элементы, в которых магнитный поток проходит в ферромагнитной среде. Эти функции бывают двух видов: кривые намагничивания и петли гистерезиса.
24)Свободные
незатухающие электромагнитные колебания.
Свободные
незатухающие электромагнитные колебания
можно получить в электрической цепи,
состоящей из последовательно соединенных
конденсатора емкостью С, катушки
индуктивностью L и
резистора сопротивлением R:
Такую
электрическую цепь называют колебательным
контуром,
потому что в ней могут происходить
периодические изменения электрического
заряда и разности потенциалов на
обкладках конденсатора, а также
электрического тока в цепи. Периодические
колебания перечисленных физических
величин достаточно вызвать даже при
кратковременном подключении конденсатора
колебательного контура к источнику
постоянного тока. Однако, из-за потерь
электрической энергии, связанной с
нагреванием катушки и резистора, имеющих
электрическое сопротивление R,
колебания в контуре будут затухающими.Свободные
незатухающие электромагнитные колебания
можно получить только в идеализированном
случае, когда можно пренебречь
электрическим сопротивлением
(R 0) контура.
Такие свободные незатухающие колебания
называют еще собственными электромагнитными
колебаниями. 25)Затухающие
электромагнитные колебания.
затухающие
колебания –
колебания, у которых амплитуды из-за
потерь энергии колебательной системой
с течением времени убывают. Простейшим
механизмом убывания энергии колебаний
есть ее превращение в теплоту вследствие
трения в механических колебательных
системах, а также потерь, связанных с
выделением теплоты, и излучения
электромагнитной энергии в электрических
колебательных системах.
Вид
закономерностей затухания колебаний
задается свойствами колебательных
систем. Обычно рассматривают линейные
системы —
идеализированные реальные системы,
параметры которых, определяющие
физические свойства системы, в ходе
процесса остаются неизменными. Например,
линейными системами являются пружинный
маятник при малых растяжениях пружины
(когда выполняется закон Гука),
колебательный контур, у которого
сопротивление, индуктивность и емкость
не зависят ни от тока в контуре, ни от
напряжения. Различные по своей природе
линейные системы описываются аналогичными
линейными дифференциальными уравнениями,
что дает основания подходить к изучению
колебаний различной физической природы
с единой точки зрения, а также моделировать
их, в том числе и на ЭВМ. Дифференциальное
уравнение свободных затухающих
колебаний линейной
системы определяется как
