Тема 3. Потенциальность электрического поля

Интегральная и дифференциальная формулировки потенциальности. Скалярный потенциал, его неоднозначность и нормировка. Разность потенциалов. Потенциал точечного заряда, системы зарядов и непрерывно распределенного заряда.

Тема 4. Электрическое поле при наличии проводников.

Основные свойства металла в электрическом поле. Поле вблизи поверхности проводника. Металлические экраны. Емкость уединенного проводника. Конденсаторы.

Раздел 2. Диэлектрики.

Тема 1. Электрическое поле в диэлектрике.

Поляризованность. Влияние поляризации на электрическое поле. Электростатическая теорема Гаусса при наличии диэлектриков. Электрическое смещение и диэлектрическая проницаемость. Преломление силовых линий на границе раздела диэлектриков. Граничные условия.

Тема 2. Классификация и механизмы поляризации диэлектриков.

Полярные и неполярные диэлектрики. Основные сведения о сегнетоэлектриках и пьезоэлектриках. Пьезоэлектричество.

Тема 3. Энергия электростатического поля.

Энергия взаимодействия зарядов. Объемная плотность энергии. Энергия диполя во внешнем поле. Силы в электрическом поле. Силы, действующие на точечный заряд, диполь и непрерывно распределенный заряд, на диэлектрик и проводник.

Раздел 3. Основы теории электропроводности

Тема 1. Постоянный электрический ток.

Сила тока и плотность тока. Сторонние ЭДС. Дифференциальная форма закона Ома и закона Джоуля-Ленца. Развиваемая мощность. Линейные цепи. Правила Кирхгофа.

Тема 2. Электропроводность.

Классическая теория и ее затруднения. Понятие о зонной теории твердых тел. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

Тема 3. Электрические явления в контактах проводников.

Контактная разность потенциалов. Термо-ЭДС. Эффект Пельтье и эффект Томсона. Полупроводниковый диод и транзистор.

Тема 4. Электропроводность газов и электролитов.

Электрический ток в газах. Основные типы газового разряда. Электролиты. Законы электролиза Фарадея. Плазма. Термоэлектронная эмиссия.

Раздел 4. Стационарное магнитное поле

Тема 1.Магнитное поле в вакууме. Взаимодействие токов.

Закон Био-Савара-Лапласа-Ампера. Полевая трактовка магнитного взаимодействия. Магнитное поле прямого бесконечного проводника с током.

Тема 2. Закон полного тока.

Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Дифференциальная формулировка закона полного тока. Вихревой характер магнитного поля.

Тема 3. Магнитное поле в веществе.

Магнитный момент и поле элементарного тока. Вектор намагниченности и вектор напряженности. Граничные условия для векторов поля. Энергия магнитного поля. Плотность энергии. Силы в магнитном поле.

Тема 4. Магнетики.

Классификация магнетиков. Природа диамагнетизма, ларморова прецессия. Парамагнетики. Закон Кюри. Ферромагнетики. Закон Кюри-Вейсса.

Раздел 5. Электромагнетизм

Тема 1. Явление электромагнитной индукции.

Возникновение ЭДС в движущихся проводниках. Закон электромагнитной индукции Фарадея и его дифференциальная формулировка. Вихревой характер индукционного электрического поля.

Тема 2. Электромагнитные колебания.

Цепи квазистационарного тока. Релаксационные процессы. Закон Ома для цепи переменного тока. Импеданс. Резонансы в цепи переменного тока. Мощность переменного тока. Принцип действия трансформатора.

Тема 3. Уравнения Максвелла и основные свойства

электромагнитных волн.

Ток смещения. Система уравнений Максвелла и их физический смысл. Материальные уравнения. Электромагнитные волны. Энергия электромагнитного поля. Вектор Умова-Пойнтинга.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Основная и дополнительная литература

Основная

1. Калашников С.Г. Электричество. – М., 1977.

2. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Высшая школа, 1983.

3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Электричество. - М., 1983.

4. Иродов И.Е. Задачи по общей физике. - М., 1979.

5. Сборник задач по общему курсу физики. Электричество и магнетизм. Под ред. И.А. Яковлева. - М., 1977.

6. Телесин Р.В., Яковлев К.Н. Электричество. - М., 1970.

7. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма. М. Высшая школа, 1983.

Дополнительная

8. Парселл Дж. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1975.