Электромагнитная индукция.

Электричество и магнетизм

Электростатика.

1. Виды зарядов, дискретность, инвариантность, закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. (!)

1. Напряженность электростатического поля. Силовые линии. Поле нескольких зарядов. Принцип суперпозиции.
2. Работа сил эл. ст. поля по перемещению точечного заряда. Потенциальность эл. ст. поля. Работа по замкнутому контуру. Циркуляция вектора напряженности. Теорема о циркуляции вектора напряженности эл. ст. Поля (!)
3. Потенциал электростатического поля. Принцип суперпозиции для потенциала. Связь работы сил эл. ст. поля и потенциала. Связь потенциала с напряженностью эл. ст. поля (интегральная и дифференциальная). Эквипотенциальные поверхности. (!)
4. Теорема Гаусса (интегральная и дифференциальная) для расчета электрических полей (поле равномерно заряженной бесконечной плоскости, поле двух бесконечных параллельных разноименно заряженных плоскостей, поле равномерно заряженной сферической поверхности, поле равномерно заряженного бесконечного цилиндра). (!)
5. Уравнения Пуассона и Лапласа для потенциала.Теорема Ирншоу.

Проводники в электрическом поле.

1. Равновесие зарядов в проводнике. Основная задача электростатики проводников. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии электростатического поля между проводниками. Электростатическая защита.

2. Емкость проводников и конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора.

3. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия системы заряженных проводников.

4. Объемная плотность энергии электростатического поля.

Диэлектрики в электрическом поле.

1. Электрическое поле диполя. Диполь во внешнем электрическом поле.
2. Поляризация диэлектриков. Ориентационный и деформационный механизмы поляризации. Вектор электрического смещения (электрической индукции). Диэлектрическая проницаемость вещества. Электрическое поле в однородном диэлектрике.
3. Вектор поляризации (поляризованности) диэлектрика и его связь с объемной и поверхностной плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения (электрической индукции). Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.
4. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения. (!)
5. Объемная плотность энергии электрического поля в диэлектрике. Подключение и отключение конденсатора от источника постоянной эдс.

Постоянный электрический ток.

1. Условия существования эл. тока. Сила и плотность тока. Уравнение непрерывности для плотности тока.
2. Электродвижущая сила источника тока. Сторонние силы. Напряжение на участке цепи.
3. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах.
4. Закон Джоуля-Ленца.
5. Закон Видемана-Франца. (!)
6. Правила Кирхгофа.
7. Классическая теория электропроводности металлов (теория Друде-Лоренца), условия ее применимости и противоречия с экспериментальными результатами.

Магнитостатика.

1. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции магнитных полей. Вектор напряженности магнитного поля.
2. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.
3. Сила Лоренца (электрическая и магнитная составляющие).
4. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчету магнитных полей прямого и кругового тока, отрезка провода с током. (!)
5. Теорема о циркуляции (закон полного тока). Магнитное поле соленоида и тороида. (!)
6. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. (!)
7. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях.
8. Эффект Холла и его применение.

Магнитное поле в веществе.

1. Магнитное поле и магнитный дипольный момент кругового тока.
2. Намагничение магнетиков. Зависимость намагниченности от напряженности магнитного поля. Напряженность магнитного поля. Связь векторов магнитной индукции, напряженности магнитного поля и намагниченности. Закон полного тока для магнитного поля в веществе.
3. Магнитная проницаемость. Магнитная восприимчивость. Классификация магнетиков.
4. Диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Граничные условия на поверхности раздела двух магнетиков. Гистерезис. Кривая намагничивания, остаточная индукция и коэрцитивная сила. Точка Кюри.
5. Объемная плотность энергии магнитного поля в веществе.

Электромагнитная индукция.

1. Феноменология электромагнитной индукции. Правило Ленца.
2. Уравнение электромагнитной индукции. (!)
3. Самоиндукция. Индуктивность соленоида, тороида. (!)
4. Включение и отключение катушки от источника постоянной эдс. Энергия магнитного поля.
5. Физика электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.
6. Ток смещения.

Уравнения Максвелла.

1. Система уравнений Максвелла в интегральной форме и физический смысл входящих в нее уравнений. (!)
2. Система уравнений Максвелла в дифференциальной форме. (!)