Общая физика

ПРОГРАММА

Программу и задание составили:

Программа обсуждена на заседании кафедры общей физики 23 мая 2002 года

Заведующий кафедрой: А.Д.Гладун

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

1. Электрические заряды и электрическое поле. Напряженность электрического поля. Закон Кулона. Принцип суперпозиции.

2. Теорема Гаусса для электрического поля в вакууме. Потенциальный характер электрического поля. Потенциал и разность потенциалов. Связь напряженности поля с градиентом потенциала. Граничные условия на заряженной поверхности. Дифференциальная форма теоремы Гаусса.

3. Электрическое поле в веществе. Проводники в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Классические представления о поляризации диэлектриков. Вектор поляризации. Свободные и связанные заряды. Теорема Гаусса при наличии диэлектриков. Вектор электрической индукции. Поляризуемость и диэлектрическая проницаемость. Граничные условия на границе двух диэлектриков.

4. Электрическая емкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля и ее локализация в пространстве. Энергетический метод вычисления сил в электрическом поле. Свободная энергия.

5. Постоянный ток. Сила и плотность тока. Закон Ома. Электродвижущая сила. Правила Кирхгофа. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца.

6. Магнитное поле постоянных токов в вакууме. Вектор магнитной индукции. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитный момент тока. Закон Био-Савара. Магнитное поле равномерно движущегося точечного заряда. Теорема о циркуляции для магнитного поля в вакууме и ее применение к расчету магнитных полей. Дифференциальная форма теоремы о циркуляции. Соленоидальный характер магнитного поля.

7. Магнитное поле в веществе. Магнитная индукция и напряженность поля. Вектор намагниченности. Токи проводимости и молекулярные токи. Теорема о циркуляции для магнитного поля в веществе. Граничные условия на границе двух магнетиков. Магнитная восприимчивость. Магнитные свойства вещества. Пара- и диамагнетики и их объяснение в электронной теории. Понятие о ферромагнетиках. Гистерезис. Магнитные свойства сверхпроводников.

8. Электромагнитная индукция в движущихся и неподвижных проводниках. Электродвижущая сила индукции. Правило Ленца. Коэффициенты само- и взаимоиндукции. Установление тока в цепи, содержащей индуктивность. Теорема взаимности. Магнитная энергия и ее локализация в пространстве. Энергетический метод вычисления сил в магнитном поле.

9. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Определение удельного заряда электрона.

10. Переменное электрическое поле и его магнитное действие. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Граничные условия.

11 Волновое уравнение. Электромагнитные волны в свободном пространстве, их поперечность и скорость распространения. Электромагнитная природа света. Волны в волноводах. Понятие об объемных резонаторах. Поток энергии и теорема Пойнтинга. Излучение электромагнитных волн. Давление излучения. Опыты Лебедева. Релятивистская инвариантность уравнений Максвелла.

12. Квазистационарные процессы. Скин-эффект. Колебания в линейных системах. Колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания, логарифмический декремент и добротность. Энергетический смысл добротности.

13. Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза при вынужденных колебаниях. Резонанс. Параметрический резонанс. Переменные токи.

14. Комплексная форма представления колебаний. Векторные диаграммы. Комплексное сопротивление (импеданс). Правила Кирхгофа для переменных токов. Работа и мощность переменного тока. Резонанс напряжений и токов.

15. Вынужденные колебания под действием несинусоидальной силы. Амплитудная и фазовая модуляции. Понятие о Фурье-разложении. Спектральный анализ в линейных системах. Частотная характеристика и импульсный отклик. Понятие о детектировании модулированных сигналов.

16. Предел чувствительности электрических измерительных приборов.

17. Понятие о плазме. Экранировка, плазменная частота. Диэлектрическая проницаемость плазмы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ