Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Общая физика

 

ПРОГРАММА

  • по курсу: ОБЩАЯ ФИЗИКА
  • по направлению: 010600 «Прикладные математика и физика»
  • факультет: для всех факультетов
  • кафедра: общей физики
  • курс: II
  • семестр: 3
  • лекции: 68 (час)
  • Экзамен: 3 семестр
  • практические (семинарские) занятия: 34 (час)
  • Зачет: 3 семестр
  • лабораторные занятия: 68 (час)
  • Самостоятельная работа: 5 (час. в неделю)
  • ВСЕГО ЧАСОВ: 170

Скачать версию с программой и заданиями (PDF, 182 Кб)

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

1. Электрические заряды и электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Закон Кулона. Система единиц СГСЭ. Принцип суперпозиции.

2. Теорема Гаусса для электрического поля в вакууме, в интегральной и дифференциальной формах. Её применение для нахождения электростатических полей.

3. Потенциальный характер электрического поля. Потеyнциал и разность потенциалов. Связь напряжённости поля с градиентом потенциала. Граничные условия на заряженной поверхности. Уравнения Пуассона и Лапласа. Единственность решения электростатической задачи.

4. Электрическое поле в веществе. Проводники в электрическом поле. Поляризация 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.

5. Электрическая ёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля и её локализация в пространстве. Энергетический метод вычисления сил в электрическом поле.

6. Постоянный ток. Сила и плотность тока. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Электродвижущая сила. Правила Кирхгофа. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля–Ленца. Объёмные токи.

7. Магнитное поле постоянных токов в вакууме. Вектор магнитной индукции. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Сила Ампера. Закон Био–Савара. Магнитное поле равномерно движущегося точечного заряда. Рамка с током в магнитном поле. Магнитный момент тока.

8. Теорема о циркуляции для магнитного поля в вакууме и её применение к расчету магнитных полей. Магнитное поле соленоида. Дифференциальная форма теоремы о циркуляции.

9. Магнитное поле в веществе. Магнитная индукция и напряжённость поля. Вектор намагниченности. Токи проводимости и молекулярные токи. Теорема о циркуляции для магнитного поля в веществе. Граничные условия на границе двух магнетиков. Применение теоремы о циркуляции для расчёта магнитных полей.

10. Магнитные свойства вещества. Качественные представления о механизме намагничивания пара- и диамагнетиков. Понятие о ферромагнетиках. Гистерезис. Магнитные свойства сверхпроводников I-го рода.

11. Электромагнитная индукция в движущихся и неподвижных проводниках. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Относительный характер электрического и магнитного полей. Преобразование E и B (при v << c).

12. Коэффициенты само- и взаимоиндукции. Установление тока в цепи, содержащей индуктивность. Теорема взаимности. Магнитная энергия и её локализация в пространстве. Энергетический метод вычисления сил в магнитном поле. Подъёмная сила электромагнита.

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

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

15. Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы. Амплитудная и фазовая характеристики. Резонанс. Процесс установления стационарных колебаний.

16. Электрические флуктуации. Тепловой шум, формула Найкваиста. Дробовой шум, формула Шоттки (без вывода). Флуктуационный предел измерения слабых сигналов.

17. Параметрическое возбуждение колебания. Понятие об автоколебаниях. Обратная связь. Условие самовозбуждения. Роль нелинейности.

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

19. Вынужденные колебания под действием несинусоидальной силы. Амплитудная и фазовая модуляции. Понятие о
спектральном разложении. Спектр одиночного прямоугольного импульса и периодической последовательности импульсов. Соотношение неопределённостей.

20. Спектральный анализ в линейных системах. Колебательный контур как спектральный прибор. Частотная характеристика и импульсный отклик. Понятие о детектировании модулированных сигналов.

21. Система уравнений электромагнитного поля в интегральной и дифференциальной форме (уравнения Максвелла). Ток смещения. Материальные уравнения. Волновое уравнение. Электромагнитные волны в однородном диэлектрике, их поперечность и скорость распространения.

22. Поток энергии в электромагнитной волне. Закон сохранения энергии и теорема Пойнтинга.

23. Электромагнитная природа света. Монохроматические волны. Комплексная амплитуда. Уравнение Гельмгольца. Плоские и сферические волны Давление излучения. Электромагнитный импульс.

24. Понятие о линиях передачи энергии. Волны вдоль проводов. Коэффициент стоячей волны (КСВ). Согласованная нагрузка. Скин-эффект. Излучение диполя (без вывода).

25. Электромагнитные волны в прямоугольном волноводе. Волны типа Hnm. Критическая частота. Понятие об объёмных резонаторах.

26. Электромагнитные волны на границе раздела двух диэлектриков. Формулы Френеля. Явление Брюстера. Явление полного внутреннего отражения. Понятие о поверхностных волнах.

27. Плазма. Экранировка, дебаевский радиус. Плазменная частота. Диэлектрическая проницаемость плазмы. Электромагнитные волны в плазме.

Литература

Основная литература:
1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3. – М.: Наука, 1996.
2. Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Курс общей физики. Т. 1. – М.: Физматлит, 2001.
3. Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1997.

Дополнительная литература:
1. Фейнман Р.П. Фейнмановские лекции по физике. Выпуски 5,6,7. – М.: Мир, 1977.
2. Парселл Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1983.
3. Горелик Г.С. Колебания и волны. – М.: Физматлит, 2006.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика