- •Билет 1.
- •Вопрос 1) Электростатика. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона(Лекция 1 вопрос 1)
- •Вопрос 1) Напряжённость электростатического поля. Напряжённость поля точечного заряда. Принцип суперпозиции. Линии напряжённости (силовые линии).
- •Вопрос2) Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления и их использование. Эффект Пельтье.(лекция 10, вопрос 28)
- •Вопрос 1 Потенциальная энергия взаимодействия зарядов. Потенциальная энергия одного заряда в системе зарядов. Потенциал. Эквипотенциальные поверхности
- •Вопрос 2 Полупроводники. Температурная зависимость сопротивления полупроводников. Собственная и примесная проводимость в полупроводниках.
- •Вопрос 1 Работа по перемещению заряда. Связь напряжённости и потенциала. Градиент
- •Вопрос 2 Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
- •Билет №5.
- •Билет №6.
- •Вопрос 1) циркуляция вектора е. Теорема Стокса.
- •Вопрос 2) Магнитное поле в вакууме. Магнитная индукция. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа. Расчёт поля прямого и кругового токов.
- •Вопрос 2. Магнитный момент контура с током. Поле магнитного момента. Магнитный момент во внешнем магнитном поле. Поле соленоида и тороида. Поле движущегося заряда.
- •Вопрос 1.Распределение зарядов в проводнике.
- •Вопрос 2. Сила Лоренца. Закон Ампера. Эффект Холла, его применение.
- •Вопрос 2.Магнитный поток. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- •Билет №11.
- •Билет №12.
- •Электросопротивление, его температурная зависимость. Сверхпроводимость. Свойства сверхпроводников. Высокотемпературные сверхпроводники.
- •Явление самоиндукции. Индуктивность контура и соленоида. Взаимная индукция контуров. Трансформаторы. Энергия магнитного поля, объёмная плотность энергии магнитного поля.
- •Закон сохранения энергии для электромагнитного поля. Теорема Пойтинга. Вектор Умова-Пойтинга. (скорее всего спросит вывод теоремы и все формулы)
- •Элементы зонной теории твёрдых тел. Металлы (проводники), полупроводники и диэлектрики с т.З. Зонной теории твёрдых тел.
- •Вопрос 2) Любое вещество является магнетиком, то есть способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).
- •Вопрос 1)
- •Вопрос 2)
- •Вопрос 1. Электрический ток. Условия существования. Сила тока. Плотность тока. Уравнение непрерывности.
- •Вопрос 2. Магнитомеханические явления (гиромагнитное магнитомеханическое отношение). Природа диамагнетизма и парамагнетизма.
- •Вопрос 1. Электродвижущая сила. Закон Ома. Закон Ома в дифференциальной форме для однородного и неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи.
- •Вопрос 2. Спин электрона. Опыт Эйнштейна и де Газа. Опыт Барнетта. Опыт Штерна и Герлаха
- •Вопрос 1. Работа и мощность тока. Кпд. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.
- •Вопрос 2. Ферромагнетики. Техническое намагничение. Петля Гистерезиса.
- •Вопрос 1. Классическая теория электропроводности металлов (теория Друде-Лоренца) и её затруднения. Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца.
- •Вопрос 2. Обобщение Максвеллом закона электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения.
- •Экзаменационный билет №21
- •Экзаменационный билет №22
Вопрос 1 Работа по перемещению заряда. Связь напряжённости и потенциала. Градиент
градиент – вектор, направленный в сторону максимального изменения поля.
F = Е * q0 = q0 * (– grad ),
dA = F * dℓ = F * dℓ * cos =
= – q0 * (Δ) = – q0 (φ2 – φ1 ) = – ΔWp .
Это означает, что если ( = 90°), то работа не совершается, потенциальная энергия и потенциал не изменяются, линии напряжённости и эквипотенциальные поверхности перпендикулярны.
Вопрос 2 Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
Газовый разряд – протекание электрического тока через газ
Любые газы в нормальном состоянии, в том числе и пары металлов, состоят из электрически нейтральных атомов и молекул и поэтому не проводят электрический ток
Ионизация- процесс удаления одного или нескольких электронов из атома или молекулы
После прекращения действия ионизатора положительные и отрицательные ионы газа могут соединиться между собой с образованием нейтральных атомов или молекул. Такой процесс называют рекомбинацией.
Если носители тока в газах образуются в трубке за счет внешнего ионизатора, то такая проводимость называется несамостоятельным газовым разрядом.
Самостоятельный разряд (самостоятельная проводимость) – процесс обусловленный электрическим полем
– число рекомбинировавших (объединившихся) пар в единице объёма,
Если включить напряжение, то ионы и электроны будут уходить к электродам, образуя ток:
Условие равновесия:
Плотность тока определяется выражением
Процессы появления свободных электронов:
1) Фотоионизация – ионизация молекулы фотоном, обладающим энергией ħω.
2) Эмиссия – испускание электронов поверхностью электродов.
а) Термоэлектронная эмиссия – эмиссия электронов нагретыми твёрдыми или жидкими телами
б) Вторичная электронная эмиссия – испускание электронов поверхностью твёрдого или жидкого тела при бомбардировке её электронами ими ионами.
в) Автоэлектронная эмиссия (холодная) – испускание электронов поверхностью металла, когда вблизи поверхности создаётся электрическое поле очень большой напряжённости
3) Тлеющий разряд – самостоятельный разряд, в котором катод (знак «-») испускает электроны вследствие бомбардировки его положительными ионами и фотонами, образующимися в газе.
4) Искровой разряд – разряд, который характеризуется прерывистой формой. Значения напряжённости пробивные для данного газа
5) Коронный разряд – возникает при сравнительно высоком давлении в сильно неоднородном электрическом поле.
6) Дуговой разряд – протекание в газе электрического тока большой величины, между близко расположенными анодом и катодом.
Билет №5.
Диполь. Поле Диполя. Диполь во внешнем электростатическом поле.
Систему двух равных по величине разноименных точечных зарядов +q=q= q, расстояние между которыми ℓ много меньше расстояния до исследуемых точек пространства r, называют электрическим диполем.
Напряжённость поля диполя:
Потенциал поля диполя:
Диполь во внешнем электрическом поле обладает потенциальной механической энергией: W = – (p · Е)
2.Квазистационарное электромагнитное поле. Колебательный контур. Переменный ток. Векторная диаграмма. Импаданс. Резонанс токов и напряжение.
Квазистационарные токи – это токи, сила которых во всех точках цепи практически одинакова. Током смещения можно пренебречь: τ = ℓ/с << T, ℓ – длина цепи, T – период колебаний, с – скорость света.
Цепь содержащая индуктивность и ёмкость называется колебательным контуром потому, что в ней могут возникать электрические колебания.
Переменный ток (презентация 2.17, если нужны уточнения) Установившиеся колебания можно рассматривать как переменный ток в цепи, обладающей ёмкостью, индуктивностью и сопротивлением:
– полное электрическое сопротивление или импеданс.
Резоннанс токов и напряжения:
- реактивное индуктивное сопротивление, - реактивное ёмкостное сопротивление, - реактивное сопротивление или реактанс.