Модуль 2. електрика та магiiетизм

Вступ

Предмет фізики. Методи фізичних досліджень. Зв’язок фізики з іншими науками, комп’ютери та математичне моделювання в фізиці. Взаємозв’язок фізики та техніки. Структура та мета викладання курсу фізики. Міжнародна система одиниць.

Модуль 1. МЕХАНIКА

1.1. Предмет механіки. Класична, релятивістська та квантова механіки. Фiзичнi моделі механіки. Системи вiдлiку.

1.2. Переміщення, шлях. Швидкiсть та прискорення. Нормальне та тангенціальне прискорення. Рівняння руху матеріальної точки.

1.3. Поступальний та обертальний рухи. Ступені свободи руху абсолютно твердого тіла. Кутова швидкість та кутове прискорення, їх зв’язок з лiнiйними величинами.

1.4. Інерцiальнi системи вiдлiку. Динаміка поступального руху матеріальної точки. Сили інерції. Закон Ньютона.

1.5. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух.

1.6. Момент сили. Момент iнерцiї матеріальної точки та абсолютно твердого тіла відносно осі. Закон динаміки обертального руку. Умови рівноваги тіл.

1.7. Закон збереження моменту. імпульсу для системи матеріальних точок та абсолютно твердого тіла. Уявлення про гіроскопи.

1.8. Енергія, робота та. потужність. Кінетична енергія поступального та обертального рухів.

1.9. Гравiтацiйне поле. Напруженість гравiтацiйного поля, потенцiальна енергiя матеріальної точки в гравiтацiйному полі. Зв’язок напруженості поля з його потенціалом.

1.10. Потенціальна енергія. Консервативні та дисипативні системи. Енергія пружно деформованого тіла.

1.11. Закон збереження енергії в механiцi. Пружний та непружний удари тіл та частинок.

1.12. Механiчнi властивості твердих тіл. Види деформацій, пружність та повзучість. Закон Гука.

1.13. Механiчнi властивостi газiв та рiдин. Сила в’язкого тертя. Рiвняння неперервностi та Бернулi для стаціонарної течiї ідеальної рiдини.

1.14. Ламінарна та турбулентна течії. Циркуляція. Течія рідин та газів по трубам. Рух твердих. тіл в рідинах та газах. Уявлення про теорію подібності.

1.15. Принцип вiдносностi в класичнiй механiцi. Перетворення координат Галiлея та його iнварiанти.

1.16. Експериментальнi основи спеціальної теорії вiдносностi. Постулати Ейнштейна. Перетворення координат Лоренца.

1.17. Релятявiстський закон додавання швидкостей. Вiдноснiсть довжини та проміжку часу. Інтервал між подіями.

1.18. Релятивістський імпульс. Основний закон релятивістської динаміки. Взаємозв’язок маси та енергії. Границі застосовності класичної механіки.

Модуль 2. ЕЛЕКТРИКА ТА МАГIIЕТИЗМ

3.1. Електричний заряд. Закон Кулона. Напруженiсть електростатичного поля, принцип суперпозицiї.

3.2. Потiк вектора напруженостi електростатичного поля. Теорема Гаусса. Електричне поле заряджених нескінченних нитки та площини.

3.3. Робота електростатичного поля. Потенцiал електростатичного поля. Циркуляція напруженостi електростатичного поля.

3.4. Електричний диполь. Поляризацiя дiелектрикiв, характеристики їх поляризованого стану. Вектор електричного зсуву. Сегнетоелектрики. П’єзоелектричний ефект.

3.5. Провiдники в електростатичному полi. Електроємнiсть провідника, конденсатора. Енергія електростатичного поля.

3.6. Постійний електричний струм, умови його існування. Сила та густина струму. Стороннi сили, ЕРС джерела струму.

3.7. Закон Ома. для ділянки кола в iнтегральнiй та диференцiальнiй формах. Опiр провiдникiв. Закон Ома для повного кола. Правила Кiрхгофа.

3.8. Робота та потужнiсть електричного струму. Закон Джоуля-Ленца.

3.9. Електропровiднiсть металів та розчинив електролiтiв. Електричний струм у газах, самостiйний газовий розряд, уявлення про плазму.

3.10. Контактнi електричнi явища та термоелектронна емiсiя. Електровакуумні прилади.

3.11. Магнітне поле, iндукцiя магнітного поля. Закон Ампера.

3.12. Магнітний момент контура ізструмом. Контур iз струмом в магнiтному полi, принцип роботи електродвигунів.

3.13. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок у магнiтному полi.

3.14. Магнiтне поле струму. Закон Бiо-Савара-Лапласа. Магнітне поле прямого та колового провiдникiв iз струмом. Взасмодiя струмів.

3.15. Закон повного струму, магнітне поле соленоїда. Вихровий характер магнітного поля.

3.16. Потік вектора магнiтної iндукцiї. Робота при перемiщеннi провідника iз струмом в магнітному полi.

3.17. Явище елекiромагнiтної iндукцii, закон Фарадея, правило Ленца. Генератори електричного струму.

3.18. Явище самоiндукцii, iндуктивнiсть. Перехiднi процеси у колi з iидуктивнiстю. Взаємна iндуктивнiсть, трансформатори.

3.19. Енергiя провiдника iз струмом. Об’ємна густина енергiї магнiтного поля.

3.20. Магнiтне поле в речовинi. Характеристики намагніченого стану речовини, магнетики. Напруженість магнітного поля. Феромагнетики та їх застосування.

3.21. Електромагнітне поле. Струм зсуву. Рівняння Максвела в iнтегральнiй та диференцiальнiй формах.