Необходимо:
а) подготовить ответы на дополнительные вопросы;
б) выучить определения и формулировки физических законов теоретической части;
в) устно ответить на один вопрос теоретической части, предложенный преподавателем;
г) при ответе можно пользоваться вспомогательным материалом: формулами, выводами законов и формул;
Вопрос 1. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения заряда. Взаимодействие двух точечных зарядов. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции для напряженности. Потенциал электрического поля. Принцип суперпозиции для потенциала. Градиент потенциала. Связь напряженности поля и потенциала.
Вопрос 2. Работа при перемещении заряда в постоянном электрическом поле. Циркуляция вектора напряженности постоянного электрического поля. Силовые линии и эквипотенциальные поверхности. Энергия системы зарядов. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Энергия электрического поля. Плотность энергии электрического поля.
Вопрос 3. Полярные и неполярные молекулы. Диполь. Поляризация диэлектрика. Свободные и связанные заряды. Поляризованность. Поверхностная плотность связанных зарядов и ее связь с вектором поляризованности. Электрическая индукция. Теорема Гаусса для вектора электрической индукции. Условия на границе раздела двух диэлектриков. Пьезоэлектричество. Пироэлектричество.
Вопрос 4. Электростатическая индукция. Индуцированные заряды. Распределение зарядов в изолированном проводнике. Электрическая емкость заряженного проводника. Конденсаторы. Емкость конденсатора. Плоский конденсатор. Емкость плоского конденсатора, заполненного однородным диэлектриком. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии. Соединение конденсаторов.
Вопрос 5. Ток проводимости конвективный ток. Вектор плотности тока. Сила тока. Закон сохранения заряда. Закон Ома для участка цепи в дифференциальной и интегральной формах. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной формах. Мощность тока. Соединения проводников.
Вопрос 6. Сторонние силы. Работа сторонних сил при переносе носителя тока. Электродвижущая сила. Напряжение на неоднородном участке цепи. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Правила Кирхгофа и пример их применения.
Вопрос 7. Магнитное поле. Магнитная индукция. Сила Лоренца. Движение заряженной магнитном поле. Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях. Эффект Холла.
Вопрос 8. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа и принцип суперпозиции. Расчет индукции магнитного поля кругового тока на оси витка. Магнитное поле прямого отрезка с током.
Вопрос 9. Поток и циркуляция вектора магнитной индукции. Основные уравнения постоянного магнитного поля в интегральной форме. Магнитное поле бесконечно длинного соленоида. Магнитное поле прямого тока. Взаимодействие токов.
Вопрос 10. Электрические токи в атомах и молекулах. Намагниченность вещества. Напряженность магнитного поля. Циркуляция вектора напряженности магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Пара-, диа-, ферромагнетики. Элементы теории ферромагнетизма. Гистерезис. Точка Кюри. Доменная структура.
Вопрос 11. Закон Фарадея и правило Ленца. Самоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции. Индуктивность соленоида. Энергия магнитного поля. Плотность энергии магнитного поля. Токи Фуко. Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Плотность тока смещения. Плотность и поток энергии электромагнитного поля.
Вопрос 12. Периодическое движение. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Примеры гармонических осцилляторов: пружинный маятник, математический и физический маятники, идеальный колебательный контур. Сложение однонаправленных гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Биения. Сложение взаимоперпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
Вопрос 13. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Логарифмический декремент. Добротность. Вынужденные колебания при воздействии синусоидальной силы. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда и фаза установившихся колебаний. Резонанс. Резонансная кривая.
Вопрос 14. Вынужденные колебания в электрических цепях. Активное и реактивное сопротивления. Мощность в цепи переменного тока.
Вопрос 15. Волновые процессы. Плоская волна. Волны в упругой среде. Уравнение бегущей волны. Волновое число. Одномерное волновое уравнение. Фазовая скорость упругих волн в твердой среде. Звуковые волны в газе. Скорость звука в газе. Эффект Доплера. Энергия упругой волны. Стоячие волны. Узлы, пучности.