- •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. Сила Лоренца. Закон Ампера. Эффект Холла, его применение.
На заряд, движущийся во внешнем магнитном поле, действует сила Лоренца (направление сил определяем по правилу левой руки):
Если угол между векторами ʋ и В равен 90°, то частица двигается по кругу если неравен, то по спирали.
– составляющая скорости, отвечающая за смещение вдоль линий магнитной индукции.
– составляющая скорости отвечающая за круговое движение.
Радиус витка спирали и Период одного оборота
Шаг спирали
Магнетизм – это релятивистский эффект.
Выражение для силы Ампера, действующей на элементарный участок проводника dℓ с током I:
Разделив выражение на объём dV, получим удельную силу Ампера, действующую на единичный объём:
где j – плотность тока.
По закону Ампера на проводник с током I2 действует сила
Сила взаимодействия двух параллельных проводников с током
Эффект Холла наблюдается в проводниках и полупроводниках.
Если металлическую пластинку в форме параллелепипеда, по которой течет электрический ток в направлении от грани 1 к грани 2 поместить в магнитное поле, силовые линии которого пронизывают образец в направлении от грани 3 к грани 4, то на гранях 5 и 6 возникает разность потенциалов.
Разность потенциалов можно вычислить по формуле
R – коэффициент пропорциональности (постоянная Холла), b – ширина пластинки, j – плотность тока, B – магнитная индукция поля.
Эффект Холла используется в различных датчиках; устройства, основанные на относительно простой связи между током, магнитным полем и напряжением, могут использоваться для измерения положения, скорости и напряженности магнитного поля. (при закрытии дисплея ноутбука, экран гаснет, т. к. срабатывает датчик Холла)
Билет 10 ответы
Воп-1: Конденсаторы. Электроёмкость конденсаторов плоского, сферического, цилиндрического. Соединение конденсаторов параллельное и последовательное.
Конденсатор – это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии эл. поля.
Ёмкость проводника зависит от
размеров
формы
диэлектрической проницаемости окр. среды
наличия вблизи других проводников
Отношение заряда проводника к его потенциалу не зависит от заряда и от потенциала, является для проводника величиной постоянной, называемой электрической ёмкостью проводника С (ёмкостью):
В СИ ёмкость измеряют в фарадах. Электроемкость Земного шара – С 0,7 мкФ.
Ёмкость будет увеличиваться если рядом находятся другие проводники так как электрическое поле вызывает индуцированные заряды.
Электроёмкость конденсаторов плоского, сферического, цилиндрического.
Плоский конденсатор – это система двух разноименно заряженных плоскостей. Их заряды равны по абсолютной величине:
Напряженность электрического поля между обкладками:
где q = S, – поверхностная плотность заряда на обкладках конденсатора; S –площадь его обкладок.
Электроёмкость плоского конденсатора:
d – расстояние между обкладками конденсатора, если между обкладками вакуум, то ε = 1.
Сферический конденсатор:
Электроёмкость сферического конденсатора:
Цилиндрический конденсатор:
Электроёмкость цилиндрического конденсатора:
Соединение конденсаторов параллельное и последовательное.
Последовательное соединение конденсаторов. Заряды на всех конденсаторах при последовательном соединении равны, а потенциалы складываются:
Ёмкость конденсаторов:
Параллельное соединение конденсаторов. Все имеют постоянную разность потенциалов:
Полный заряд конденсаторов:
Ёмкость конденсаторов: