- •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. Магнитомеханические явления (гиромагнитное магнитомеханическое отношение). Природа диамагнетизма и парамагнетизма.
Магнетики делятся на три основные группы:
Диамагнетики (слегка ослабляют магнитное поле).
Парамагнетики (слегка усиливают магнитное поле)
Ферромагнетики (сильно усиливают магнитное поле)
П ри движении электрона вокруг ядра по орбите радиуса r со скоростью ʋ возникает микроток
Д вижение электрона по орбите характеризуют: 1) орбитальным магнитным моментом модуль которого равен 2) орбитальным моментом импульса, модуль которого равен
орбитальное гиромагнитное отношение
спиновое гиромагнитное отношение
Вещества, у которых в отсутствие внешнего магнитного поля результирующий магнитный момент равен нулю, называют диамагнетиками.
Парамагнетиками называют вещества, у которых атомы, молекулы или ионы в отсутствие магнитного поля обладают магнитным моментом, не равным нулю
п ри внесении вещества во внешнее магнитное поле ось орбиты электрона начнёт совершать собственное вращательное движение, будет прецессировать
П рецессия совершается под действием внешнего вращательного момента
За время dt момент импульса L получает приращение
Угловая скорость прецессии
д ополнительный магнитный момент, направленный противоположно индукции В внешнего магнитного поля
С учётом различной ориентации орбиты относительно вектора B
для всего атома с Z электронами
Билет № 18
Вопрос 1. Электродвижущая сила. Закон Ома. Закон Ома в дифференциальной форме для однородного и неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи.
В еличина, равная работе сторонних сил, по перемещению единичного положительного заряда по замкнутому контуру, называется электродвижущей силой
р абота сторонних сил по перемещению положительного заряда
Р абота сил электростатического поля по перемещению положительного заряда
По замкнутому контуру эта работа равна 0
р абота по перемещению заряда на участке 1-2
В еличина, численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется падением напряжения или просто напряжением на данном участке цепи
У часток с ЭДС называется неоднородным. Участок без ЭДС называется однородным. В случае однородного участка говорят о разности потенциалов
З акон Ома для однородного участка, для неоднородного участка и для замкнутой цепи, соответственно
З акон Ома для однородного участка, и для неоднородного участка в дифференциальной форме, соответственно
Сопротивление
Вопрос 2. Спин электрона. Опыт Эйнштейна и де Газа. Опыт Барнетта. Опыт Штерна и Герлаха
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.
О пыт 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.
О пыт Барнетта. Барнетт приводил железный стержень в очень быстрое вращение вокруг его оси и измерял возникающее при этом намагничение. В обоих случаях был получен результат
магнитные свойства железа обусловлены не орбитальным, а собственным магнитным моментом электронов. Собственный механический момент получил название спин.
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.
А томы и молекулы обладают магнитным моментом, равным сумме магнитных моментов электронов (магнитный момент ядра не учитываем из-за малости). При движении пучка атомов через сильно неоднородное поле на экране должен остаться широкий след. Атомы отклоняются под действием силы:
Штерн и Герлах поставили опыт, в котором пучок атомов источника И пропускался через диафрагму D, а затем в виде узкого пучка направлялся между полюсами магнита N и S сильно неоднородного магнитного поля (вдоль вертикальной оси) и регистрировался на экране Э
вывод: углы, под которыми ориентируются магнитные моменты атомов по отношению к магнитному полу могут иметь только дискретные значения, то есть проекция магнитного момента на направление поля квантуется.
Билет 19.