Вопросы обязательного минимума по курсу
Программа лекций по курсу "Классическая электродинамика" Желтым цветом выделен материал дополнительных лекций, демонстрация глубоких знаний по которому может существенно украсить Ваш ответ и заставить забыть экзаменатора о некоторых недочетах ответа по основному материалу, из которого (и только из него) будут составлены билеты. Красным цветом отмечено то, чего не было на обязательных и доп. Лекциях, но знать более, чем полезно (для справки) Электростатика 1 Элементарные электрические заряды и взаимодействия между ними. Принцип суперпозиции. Точечные макроскопические заряды. Закон Кулона. Системы единиц. Электростатическое поле в вакууме. Вектор напряженности электрического поля. Скалярный потенциал. Связь между электрическим полем и потенциалом. Примеры вычисления электрических полей и потенциалом простейших систем. 2 Теорема Гаусса. Интегральная форма записи уравнений электростатического поля в вакууме. Примеры вычисления полей при помощи интегральных теорем. Дифференциальная форма записи уравнений для электростатического поля в вакууме. Примеры использования теорем в дифференциальной форме. 3 Уравнение Пуассона для скалярного потенциала. Теорема единственности решения задач электростатики. 4 Электрическое поле при наличии проводников. Метод изображений. Примеры расчетов полей при наличии проводников. 5 Простейшие механизмы поляризации диэлектриков: электронная и ориентационная поляризация. Анизотропные молекулы в электрическом поле. 6 Векторы поляризации и электрической индукции и их использование для описания электрического поля при наличии диэлектриков. Примеры вычисления полей. 7 Электрическое поле однородно поляризованного шара. Формула Клаузиуса-Массотти. Спонтанная поляризация диэлектриков. 8 Электростатическая энергия системы электрических зарядов в вакууме. 9 Объемная плотность энергии электростатического поля в вакууме. 10 Объемная плотность энергии электростатического поля в диэлектрике. Силы, действующие на диэлектрик в неоднородном электрическом поле. Электрический ток 1 Основные определения. Закон сохранения электрического заряда. Дифференциальная форма закона Ома для сред с эффективной силой вязкого трения. Объемные токи. Закон Джоуля-Ленца. 2 Элементы классической теории проводимости металлов. Дифференциальная и интегральная формы закона Ома для пассивного и активного участков цепи. Удельное сопротивление и его зависимость от температуры. Трудности классической теории проводимости металлов. 3 Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. Закон 3/2. Выпрямление электрического тока. 4 Электрический ток в газах. Механизмы ионизации. Простейшая модель электрического разряда. Атмосферное электричество. 5 Входное сопротивление «бесконечной лестницы сопротивлений». Сопротивление утечки полубесконечного коаксиалього кабеля. Простейшая модель электропроводности нервного аксона. 6 Элементы зонной теории кристаллов. Проводники, диэлектрики и собственные полупроводники. Примесные полупроводники и их применение. Магнитостатика 1 Релятивистская инвариантность электрического заряда. Релятивистские формулы преобразования электрических полей. Электрическое поле равномерно движущегося электрического заряда. Сила, действующая на релятивистскую частицу, движущуюся в поле неподвижных зарядов. 2 Релятивистская природа магнитных взаимодействий. Сила Лоренца. Магнитное поле системы движущихся зарядов. Примеры вычисления магнитных полей простейших распределений. Закон Био-Савара-Лапласа. 3 Векторный потенциал. Градиентные преобразования. Поперечная калибровка для векторного потенциала. Аналогии между электростатикой и магнитостатикой. Уравнение Пуассона для векторного потенциала. Примеры использования аналогий с электростатикой для расчетов магнитных полей простейших распределений токов. 4 Дифференциальная и интегральная формы записи уравнений магнитостатики вакуума вакууме и их использование для решения задач классической электродинамики. 5 Электрический и магнитный диполи: сходство и различия создаваемых ими полей и потенциалов. Энергия диполя во внешнем поле. Сила, действующая на диполь в неоднородном поле. 6 Магнитное поле при наличии сверхпроводников. Граничные условия для магнитного поля вблизи поверхности сверхпроводника. Парение ферромагнитного образца над сверхпроводящей поверхностью. 7 Магнитный диполь. Атом как магнитный диполь. Гиромагнитное отношение. Спин. Опыт Штерна-Герлаха и квантование магнитных моментов атомов. Простейшая модель газа из парамагнитных молекул во внешнем магнитном поле. 8 Векторы намагниченности и напряженности магнитного поля и их использование для записи макроскопических уравнений для магнитостатического поля в веществе. Примеры расчетов магнитного поля при наличии магнетиков. Соленоид с сердечником. 9 Связь задач электростатики и магнитостатики в случае отсутствия свободных источников поля. Простейшая теория ферромагнетизма и ее трудности. Электродинамика 1 Движение заряженных частиц в пространственно однородных постоянных магнитных полях. Учет эффектов потери механической энергии из-за излучения. 2 Движение заряженных частиц в наложенных пространственно однородных постоянных электрическом и магнитном полях. 3 Движение заряженных частиц во взаимно перпендикулярных постоянном магнитном и переменном электрическом полях. Циклотрон и синхрофазотрон. 4 Закон электромагнитной индукции Фарадея. ЭДС индукции. Вихревое электрическое поле. Бетатронный ускоритель. 5 Взаимная индукция и самоиндукция. Примеры расчетов индуктивностей. Простейшие электрические цепи, содержащие индуктивности. Энергия магнитного поля, запасенного в катушке. Трансформатор. 6 Реальный колебательный контур. Свободные колебания в контуре. Системы с распределенными параметрами, подобные колебательному контуру. 7 Вынужденные колебания в реальном колебательном контуре. Связанные контуры и частоты свободных колебаний в системе двух связанных контуров. 8 Линейные четырехполюсники. Метод расчета линейных цепей переменного тока. Импеданс. Активное и реактивное сопротивления. Действующее значение переменного тока. Простейшие частотные фильтры. Входное сопротивление полу бесконечного идеального кабеля. Согласование нагрузки и передающего кабеля. 9 Ток смещения. Полная система уравнений для электромагнитного поля в вакууме и в веществе. Цилиндрический конденсатор на высоких частотах. Закрытые резонаторы. 10 Закон сохранения энергии электромагнитного поля. Плотность потока энергии электромагнитного поля. Примеры вычисления потоков. 11 Распространение импульсов тока и напряжения в бесконечном коаксиальном кабеле. Отражение импульсов от короткозамкнутого и разомкнутого концов кабеля. 12 Однородное уравнение Даламбера для электромагнитного поля в вакууме и его общее решение в одномерном случае. 13 Плоские монохроматические волны в вакууме. Фазовая скорость. Основные свойства плоских монохроматических волн. 14 Калибровка Лоренца. Неоднородные уравнения Даламбера для скалярного и векторного потенциалов в вакууме. 15 Четырехмерный аналог оператора пространственного дифференцирования. Четырехградиент и четырехдивергенция. Четырехвектор плотности тока. Запись уравнений электродинамики с помощью «четырехмерного оператора набла». 16 Связь между векторами напряженностей электрического и магнитного полей и составляющими четырехвектора потенциала. Законы преобразования электрических и магнитных полей при переходах в движущиеся системы отсчета. 17 Запись уравнения движения заряженной частицы в электромагнитном поле в четырехмерной форме. 18 Потенциал, создаваемый точечным зарядом с изменяющейся во времени величиной. Скалярный и векторный потенциалы произвольных пространственных распределений изменяющихся во времени плотностей зарядов и токов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы обязательного минимума по курсу
Ответ без подготовки на любую комбинацию указанных вопросов не гарантирует получения удовлетворительной оценки на экзамене, но неспособность студента поддержать беседу более, чем одному вопросу из указанного списка, означает невозможность получения им положительной оценкина экзамене.
1 Элементарные и точечные заряды. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
2 Электрическое поле и потенциал и связь между ними.
3 Интегральная и дифференциальная форма уравнений электростатического поля в вакууме.
4 Электрическое поле при наличии вещества (проводников и диэлектриков).
5 Закон Ома. Электрический ток в металлах.
6 Магнитные взаимодействия. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
7 Интегральная и дифференциальная форма уравнений магнитостатического поля в вакууме
8 Закон электромагнитной индукции Фарадея. Индуктивность.
9 Система уравнений Максвелла. Плотность потока энергии электромагнитного поля.
10 Электромагнитные волны в бесконечном кабеле и в вакууме.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 109; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!