- •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 2)
Магнетики делятся на три основные группы: 1) Диамагнетики (слегка ослабляют магнитное поле). Молярная восприимчивость диамагнетиков (восприимчивость 1 моля вещества kм = kVмоля) kм = –(10–11-10–10) м3/моль.
2) Парамагнетики (слегка усиливают магнитное поле) kм = (10–10-10–9) м3/моль. 3) Ферромагнетики (сильно усиливают магнитное поле) kм = ~1 м3/моль, kм зависит от Н.
При движении электрона вокруг ядра по орбите радиуса r со скоростью ʋ возникает микроток : Движение электрона по орбите характеризуют: 1) орбитальным магнитным моментом, модуль которого равен
2) орбитальным моментом импульса, модуль которого равен
Вектор pm противоположен по направлению вектору L.
Отношение называют орбитальным гиромагнитным отношением.
Кроме орбитального, электрон обладает собственным (спиновым) моментом импульса – Ls, с которым связан собственный магнитный момент pms, и характеризуется спиновым гиромагнитным отношением
Связь механического момента с магнитным моментом лежит в основе магнитомеханических или гиромагнитных явлений. Эти явления заключаются в том, что намагничение магнетика приводит к его вращению и, наоборот, вращение магнетика вызывает его намагничение.
магнитные свойства железа обусловлены не орбитальным, а собственным магнитным моментом электронов. Ранее предполагали, что электрон подобен шарику, который вращается вокруг своей оси. Поэтому собственный механический момент получил название спин (от английского to spin – вращаться).
Опыт Эйнштейна и де Гааза.
Тонкий железный стержень подвешивался на упругой нити и помещался внутрь соленоида.
Для усиления эффекта был применён резонанс – соленоид питался переменным током, частота которого подбиралась равной собственной частоте механических колебаний системы. По смещению светового зайчика, отражённого от зеркала на стержне, можно вычислить амплитуду колебаний и гиромагнитное отношение.
Опыт Барнетта.
Барнетт приводил железный стержень в очень быстрое вращение вокруг его оси и измерял возникающее при этом намагничение.
В обоих случаях был получен результат
В настоящее время принимается, что собственный механический момент (спин) и связанный с ним собственный (спиновый) магнитный момент являются неотъемлемыми свойствами электрона, как его масса и заряд.
Спин элементарных частиц оказывается целым или полуцелым кратным величине h. Элементарным магнитным моментом электрона является магнетон Бора
Атомы и молекулы обладают магнитным моментом, равным сумме магнитных моментов электронов (магнитный момент ядра не учитываем из-за малости).
Поэтому при движении пучка атомов через сильно неоднородное поле на экране должен остаться широкий след. Атомы отклоняются под действием силы:
Билет №17
Вопрос 1. Электрический ток. Условия существования. Сила тока. Плотность тока. Уравнение непрерывности.
Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Электрический ток – перенос электрического заряда через некоторую воображаемую поверхность.
Для того чтобы в проводнике длительное время существовал электрический ток необходимо: 1) наличие электричес
ких зарядов; 2) наличие внутри проводника напряженности электрического поля (разности потенциалов на его концах).
К оличественной мерой электрического тока является сила тока I. Количество электричества (заряд), протекающее через поперечное сечение проводника в единицу времени называют силой тока (измеряется в Амперах),
Плотность тока
С ила тока через поверхностный интеграл, если известен вектор плотности тока в каждой точке
Заряд, который находится в объёме V, охваченного поверхностью S
и нтеграл равен убыли заряда в единицу времени внутри объема V, т. е.
У равнение непрерывности:
Интегральная форма
Дифференциальная форма
у равнение непрерывности для постоянного тока
вектор J не имеет источников, линии тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются, они всегда замкнуты.