ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ Вопросы

ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ
Вопросы к экзамену за III семестр:
1. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Разность
потенциалов, электродвижущая сила (ЭДС). Электрическое напряжение.
Понятие об электродинамике и её задачах. Принцип относительности в
электродинамике.
2. Сторонние силы в электрической цепи. Электродвижущая сила (ЭДС) и
работа
сторонних
сил.
Циркуляция
вектора
напряженности
электрического поля сторонних сил.
3. Законы Ома и Джоуля –Ленца. Дифференциальная форма законов Ома и
Джоуля-Ленца. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила
Кирхгофа для электрических цепей постоянного тока.
4. Природа электрического тока в металлах. Классическая теория
электропроводности металлов. Экспериментальные доказательства
электронной теории.
5. Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления металлов от
температуры. Понятие о сверхпроводимости металлов. Работа и мощность
электрического тока.
6. Законы постоянного тока в классической электронной теории
электропроводности металлов (законы Ома, Джоуля – Ленца и Видемана –
Франца).
7. Недостатки и затруднения классической электронной теории
проводимости металлов.
8. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия. Двойной
электрический слой
(ДЭС) на границе металл-вакуум.Формула
Ричардсона-Дэшмана, закон “трёх вторых”.
9. Электрический ток в газах. Понятие о плазме и её свойствах как об
агрегатном состоянии вещества.
10.Понятие о магнитных явлениях, как о релятивистском эффекте.
Магнетостатика в вакууме, магнитное поле в вакууме, вектор магнитной
индукции. Магнитный момент контура с током.
11.Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчёту магнитных полей
прямого проводника и кругового контура с током.
12.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Вихревой характер
магнитного поля.. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме.
13.Магнитное поле соленоида и тороида. Физическая природа магнитного
поля Земли.
14.Действие магнитного поля на элемент тока. Закон Ампера.
Взаимодействие параллельных проводников с токами.
15.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Принцип
действия циклических ускорителей заряжённых частиц.
16.Эффект Холла. Поперечная разность потенциалов (поперечная ЭДС)
Холла.
Практическое
применение
эффекта
Холла.
Магнитогидродинамические (МГД) генераторы.
17.Контур с током в магнитном поле. Вращательный момент контура во
внешнем магнитном поле.
18.Поток
вектора магнитной
индукции
(магнитный
поток) и
потокосцепление. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля.
Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
19.Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Электродвижущая
сила (ЭДС) индукции, законы Фарадея и Ленца. Основной
(объединенный) закон электромагнитной индукции.
20.Вывод закона электромагнитной индукции из закона сохранения энергии
и из электронной теории (по Г.Гельмгольцу). Вихревое электрическое
поле.
21.Явление самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность контура,
единица индуктивности. Электрические токи при размыкании и
замыкании цепей постоянного тока (экстратоки, квазистационарные токи).
Вихревые токи.
22.Индуктивность тонкого соленоида. Взаимосвязь индуктивности и
магнитной проницаемости. Возникновение индукционного тока во
вращающемся контуре и его практическое применение.
23.Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
24.Магнитное поле в веществе (магнетостатика в веществе). Задачи
магнетостатики в веществе. Магнитные характеристики вещества - вектор
намагниченности,
магнитная
восприимчивость
и
магнитная
проницаемость вещества. Классификация магнетиков.
25.Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор
напряжённости магнитного поля и его циркуляция.
26.Условия для нормальной и тангенциальной составляющих векторов
индукции и напряжённости магнитного поля на границе раздела двух сред
(двух магнетиков).
27.Магнитные моменты атомов и молекул вещества и типы магнетиков.
Орбитальный магнитный и механический моменты электронов в
изолированном атоме. Гиромагнитное отношение. Полный магнитный
момент атома и вещества.
28.Понятие о явлениях диа- и парамагнетизма. Атом во внешнем магнитном
поле. Индуцированный орбитальный магнитный момент электрона и
атома в целом. Диамагнитный эффект.
29.Теорема Лармора. Зависимость изменения частоты вращения электрона в
атоме от индукции внешнего магнитного поля. Прецессия плоскости
орбиты электрона в атоме.
30.Магнитомеханический эффект. Опыт А. Энштейна и В. де-Гааза, С.
Барнетта. Затруднения классической теории магнетизма. Спин и спиновый
магнитный момент электрона. Магнетон Бора.
31.Ферромагнетизм (классическая теория Вейсса). Опыты А. Столетова.
Кривая намагничивания и магнитный гистерезис. Магнитные домены.
Зависимость магнитных свойств ферромагнетика от температуры, точка
Кюри.
32.Спиновая природа ферромагнетизма (теория Френкеля-Гейзенберга).
Обменное взаимодействие между атомами и доменная структура
ферромагнетика.
33.Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Обобщение
закона электромагнитной индукции. Токи смещения. Первое и второе
уравнения Максвелла в интегральной форме.
34.Материальные уравнения для электромагнитного поля. Полная система
уравнений Максвелла для электромагнитного поля в дифференциальной и
интегральной формах. Физическая сущность уравнений Максвелла.
35.Периодическое колебательное движение. Движение физической системы
вблизи устойчивого положения равновесия. Гармонические колебания
(свободные, механические и электромагнитные) и их характеристики амплитуда, фаза колебаний, их период и частота.
36.Дифференциальное уравнение свободных механических гармонических
колебаний. Пружинный маятник. Возвращающая сила и её природа.
Квазиупругие силы. Гармонический и ангармонический осциллятор.
37.Физический и математический маятники. Дифференциальное уравнение
колебаний. Приведённая длина физического маятника.
38.Электромагнитный колебательный (LC) контур. Свободные колебания в
контуре. Дифференциальное уравнение колебаний и его решение. Период
и частота колебаний.
39.Дифференциальное уравнение затухающих механических колебаний и его
решение. Период и частота колебаний. Логарифмический декремент
затухания. Апериодический процесс.
40.Дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний
в RLC – контуре и его решение. Период и частота колебаний. Критическое
сопротивление и добротность контура.
41.Энергия гармонических колебаний (механических и электромагнитных).
42.Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой
частоты. Векторные диаграммы.
43.Сложение гармонических колебаний одного направления с близкими
частотами. Биения.
44.Сложение взаимно – перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
45.Дифференциальное уравнение вынужденных механических колебаний и
его решение. Амплитуда, период и частота колебаний. Резонанс.
46.Дифференциальное
уравнение
вынужденных
электромагнитных
колебаний и его решение. Амплитуда, период и частота колебаний.
47.Последовательный и параллельный колебательный контур. Резонанс
напряжений и резонанс токов. Векторные диаграммы. Активное,
реактивное и полное сопротивления контура.
48.Упругие волны и механизм их образования. Кинематика волновых
процессов. Продольные и поперечные механические волны и их фазовые
скорости. Волновая поверхность и фронт волны. Принцип Гюйгенса.
49.Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Эффект Доплера в акустике.
50.Уравнение сферической волны. Звуковые волны. Колебания струны.
Нормальные моды.
51.Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны. Принцип
суперпозиции и интерференция механических волн.
52.Волновое (дифференциальное) уравнение для механических волн.
Объёмная плотность энергии механических волн. Вектор Умова.
53.Образование электромагнитных волн. Дифференциальное (волновое)
уравнение электромагнитной волны и фазовая скорость волн. Плоская
монохроматическая электромагнитная волна.
54.Энергия электромагнитного поля. Объёмная плотность энергии. Вектор
Умова-Пойнтинга. Излучение электромагнитных волн (излучение диполя)
и их свойства. Материальность электромагнитного поля.