Термин по физике (4 сем) [by Elric]

1.
2.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ
по курсу «Электричество и магнетизм» для студентов факультета ВМиК
Закон сохранения заряда.
Заряд сохраняется при всех процессах и движениях, связанных с носителями зарядов.
 
dQ
  j ds  0 – закон сохранения заряда в интегральной форме
dt S

 div j  0 – закон сохранения заряда в дифференциальной форме
dt
Закон Кулона.


q1q2 r12
F12  2 
r12 r12
3.
Дайте определение напряженности электрического поля.
Напряженностью электрического поля в точке называется величина, равная отношению силы, с
которой поле действует на заряд, помещенный в данную точку поля, к заряду.


F  qE
 q r
E 2
(точечный заряд)
r r
4.
Запишите условие потенциальности электрического
поля.
 

по любому замкнутому контуру:  Edl  0  rot E  0
5.
Дайте определение дипольного момента системы электрических зарядов.
l — плечо диполя


p  ql — момент диполя
Нейтральная система эл. зарядов:



p   qi ri   r  dV
i
6.
7.
8.
9.
V
Запишите выражение для момента сил, действующих на диполь.
 
 
 
M  [ri , Fi ]  [ ri qi , E ] [ p, E ]
Что такое вектор поляризации?
Диэлектрики — это тела, заряженные частицы в которых привязаны к своему месту и не могут
смещаться на значительные расстояния.
Поляризация — диэлектрик приобретает дипольный момент под действием внешнего
электрического поля.
Степень поляризации характеризуется вектором поляризации. Вектор поляризации – дипольный
момент единицы объема диэлектрика.
Запишите материальные уравнения для изотропного диэлектрика.
Если свойства диэлектрика по всем направлениям одинаковы, то он называется изотропным.


P  E
 



D  E  4P  (1  4) E  E






D  E – материальное уравнение.
 – поляризуемость диэлектрика
 – диэлектрическая проницаемость
Теорема Гаусса.
 
 Dds  4q q – свободный заряд, ограниченный поверхностью
S

div D  4 ρ – объемная плотность свободных зарядов
10. Запишите уравнение для электрического потенциала в однородной среде.
1


q
A

– для точечного заряда
– в общем случае
E   grad  
r
t
11. Каким граничным условиям удовлетворяют компоненты векторов Е и D на границе раздела двух
сред.
Для двух диэлектриков:
D2n  D1n  4
 – поверхностная плотность заряда
E2t  E1t
12. Как определить энергию заряженного конденсатора?
CU 2 q 2
W

2
2C
13. Дайте выражение для плотности энергии электрического поля.
1  
w
EdD – электрическая энергия единицы объема (плотность энергии)
4 


1 
ED
при D  E : w 
8
14. Сформулируйте закон Ома.
 

j   ( E  Eстор )
 – удельная электрическая проводимость
dl
I 
   

S
(
l
)
L


(  – ЭДС)
R
15. Дайте определение силы Лоренца.

 1   
F  q E  [ , B] 
c


16. Сформулируйте закон Ампера.
На элемент тока в магнитном поле действует сила:
 1  
 1  
dF  [ j , B]dV dF  [ j , B]dV
c
c
 I  
dF  [dl , B ] – сила, действующая на линейный элемент тока
c
17. Запишите выражение для закона Био-Савара-Лапласа.
Магнитное поле любого тока может быть представлено как векторная сумма полей, создаваемых
отдельными элементарными участками тока.


 I [dl , r ]
 1 [ j , r ]
dB 
dB 
dV
c r3
c r3
18. Что такое вектор-потенциал магнитного поля?
 




 I dl 
I [dl , r ] I
dl


B( M )  

rot

rot

rot
A
L r
c r 
c L r3
c
 L 



Вектор-потенциалом магнитного поля называется такой вектор A , что B  rot A
19. Что такое вектор намагничивания среды?
Вектор намагничивания – средний магнитный момент единицы объема магнетика, создаваемый
молекулярными токами


I  nM (n – среднее кол-во молекул в единице объема, M – средний магнитный момент одной
молекулы)
 I 
M  S – магнитный момент тока
c
 
вращающий момент в магнитном поле  [ M , B ]
20. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.
 4 
  4
rot H 
j
L Hdl  c I , I – сумма токов, пронизывающих контур циркуляции
c
2
21. Закон электромагнитной индукции.
В замкнутом контуре при изменении потока, сцепленного с ним, возникает ЭДС индукции:
1 d
 
c dt
22. Дайте определение магнитного потока.
 
   Bds
S
23. Связь магнитного потока
с вектором А.
 
 
   rot Ads   Adl
S
L
24. Выражение напряженности
электрического поля через потенциалы.


A
E   grad  
t
25. Что такое ток
 смещения?

1 D
jсм 
4 t
26. Запишите
 систему уравнений Максвелла.
div D  4

div B  0


1 B
rot E  
c t

 1 D 4 
rot H 

j
c t
c


B  H


D  E
27. Скорость распространения электромагнитных волн.
c


28. Падение напряжения на элементах цепи в квазистационарном приближении.
q
dI
U R  IR; U C  ; U L  L
C
dt
29. Плотность потока энергии электромагнитного поля.

c 
S
EH
4
30. Плотность энергии электромагнитного поля.
1  1 
w  wэл  wм 
ED 
HB
8
8
31. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле.
 


w
1    
c 
 1    1  
 c  

ED  HB  j E  E 
D j
HB 
E rot H  H rot E   div 
EH 
t 4
4
 
 4
 4
4
 


 


 

S

w
 div S  0
t
32. Энергия электрических токов.
1
W  LI 2
2
33. Плотность импульса в электромагнитной
волне.

 S
1 
EH
плотность импульса: g  2 
c
4c
 
3