ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ по разделу "Электричество и магнетизм" общего курса физики (осень 2003 г

Билет №1

1. Электромагнитное взаимодействие. Электрический заряд. Микроскопические носители заряда. Опыт Милликена. Закон сохранения заряда.

2. Элементарный ток и его магнитный момент. Поле элементарного тока. Элементарный магнитный момент в магнитном поле. Понятие о магнитном диполь-дипольном взаимодействии.

Билет № 2

1. Электростатика. Закон Кулона. Его полевая трактовка. Вектор напряженности электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.

2. Магнитное поле движущегося заряда. Взаимодействие движущихся зарядов.

Билет № 3

1. Поток вектора электрической индукции. Теорема Остроградского - Гаусса. Её представление в дифференциальной форме.

2. Сила Лоренца. Эффект Холла.

Билет №4

1. Работа сил электростатического поля. Потенциальность электростатического поля. Потенциал. Нормировка потенциала. Связь потенциала с вектором напряженности электростатического поля. Эквипотенциальные точки и эквипотенциальные поверхности.

2. Электромагнитная индукция. Поток вектора магнитной индукции. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца. Дифференциальная форма закона электромагнитной индукции.

Билет № 5

1. Циркуляция вектора напряженности электрического поля. Теорема о циркуляции. Её представление в дифференциальной форме. Уравнение Пуассона и математическая постановка задач электростатики. Роль граничных условий.

2. Токи Фуко. Баллистический метод измерения магнитной индукции. Пояс Роговского. Измерение им магнитного напряжения.

Билет №6

1. Проводники в электростатическом поле. Напряженность поля у поверхности и внутри проводника. Распределение заряда по проводнику. Проводящий шар в однородном электростатическом поле. Электростатическая защита.

2. Явление самоиндукции. Коэффициент самоиндукции (индуктивность). Экстратоки замыкания и размыкания.

Билет № 7

1. Электроёмкость. Простой конденсатор. Ёмкость плоского, сферического и цилиндрического конденсаторов. Емкость батареи конденсаторов. Энергия заряженного конденсатора.

2. Явление взаимной индукции. Коэффициент взаимной индукции. Магнитная энергия совокупности контуров с током.

Билет №8

1. Диэлектрики. Вектор поляризации. Свободные и связанные заряды. Электрический диполь. Связь вектора поляризации со связанными зарядами.

2. Магнитная энергия тока. Энергия магнитного поля. Ее объемная плотность.

Билет № 9

1. Вектор электрической индукции в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость вещества. Материальное уравнение для векторов электрического поля.

2. Граничные условия для векторов напряженности и индукции магнитного поля. Закон преломления линий индукции. Магнитная защита. Влияние формы магнетика на его намагниченность.

Билет №10

1. Теорема Остроградского - Гаусса для случая диэлектриков. Её дифференциальная форма. Граничные условия для векторов напряженности и электрической индукции. Закон преломления линий индукции.

2. Магнетики. Понятие о молекулярных токах. Вектор намагниченности. Его связь с молекулярными токами. Вектор магнитной индукции в веществе. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость вещества. Материальное уравнение для векторов магн. поля.

Билет № 11

1. Векторы напряженности и индукции электрического поля в продольной и поперечной узких полостях в однородном диэлектрике.

2. Классификация веществ по магнитным свойствам. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики. Их основные свойства. Точка Кюри ферромагнетика- Домены. Гистерезис. Остаточная индукция. Коэрцитивная сила. Кривая Столетова. Применение магнитных материалов.

Билет №12

1. Энергия системы электрических зарядов. Энергия взаимодействия и собственная энергия. Энергия электростат. поля. Объемная плотность энергии.

2. Векторы напряженности и индукции магнитного поля в продольной и поперечной узких полостях в однородном магнетике.

Билет №13

1. Пондеромоторные силы в электрическом поле. Силы, действующие на диполь. Методы вычисления пондеромоторных сил. Связь пондеромоторных сил с энергией системы зарядов.

2. Микроскопические носители магнетизма. Гиромагнитные опыты. Магнитомеханический опыт Эйнштейна - де-Гааза. Механомагнитный опыт Барнетта. Гиромагнитное отношение.

Билет № 14

1. Электронная теория поляризации диэлектриков. Локальное поле. Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризуемость полярных диэлектриков. Формула Клаузиуса - Мосотти. Ионные кристаллы.

2. Силы, действующие на магнетики в магнитном поле.

Билет№ 15

1. Электрические свойства кристаллов. Пироэлектрики. Пьезоэлектрики. Прямой и обратный пьезоэффект. Применение пьезоэффекта.

2. Объяснение диамагнетизма. Ларморова прецессия. Объяснение парамагнетизма по Ланжевену. Природа ферромагнетизма.

Билет № 16

1. Сегнетоэлектрики. Их основные свойства. Домены. Зависимость диэлектрической проницаемости от напряженности поля. Гистерезис. Точка Кюри сегнетоэлектрика. Применение сегнетоэлектриков.

2. Электромагнитные колебания. Простой колебательный контур. Собственные колебания. Уравнение "Гармонических колебаний. Его решение. Амплитуда и фаза колебаний. Взаимные превращения энергии в колебательном контуре.

Билет № 17

1. Постоянный электрический ток. Направление электрического тока. Сила и плотность тока. Линии тока и трубки тока.

2. Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний (на примере простого колебательного контура). Его решение. Частота затухающих колебаний. Коэффициент затухания. Время релаксации. Логарифмический декремент затухания. Добротность.

Билет № 18

1. Закон Ома для участка цепи. Электрическое напряжение. Электросопротивление. Удельное электросопротивление и удельная электропроводность вещества. Дифф. форма закона Ома.

2. Вынужденные колебания в простом колебательном контуре. Резонанс. Напряжения и токи при резонансе. Ширина резонансной кривой. Работа источника тока при резонансе.

Билет № 19

1. Ток в сплошной среде. Уравнение непрерывности. Граничные условия для вектора плотности тока. Преломление линий тока.

2. Процесс установления вынужденных колебаний.

Билет № 20

1. Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца. Его дифференциальная форма.

2. Свободные колебания в связанных контурах. Парциальные колебания, Парциальные частоты. Нормальные колебания (моды). Нормальные частоты. Нормальные колебания и число степеней свободы.

Билет №21

1. Условия стационарности тока. Сторонние силы. Примеры сторонних сил. Напряженность поля сторонних сил. Электродвижущая сила. Закон Ома для участка цепи, содержащего э.д.с. Закон Ома для замкнутой цепи.

2. Переменный синусоидальный ток. Фазовый сдвиг между током и напряжением для элементов цепи (сопротивление, емкость, индуктивность). Емкостное сопротивление. Индуктивное сопротивление. Импеданс. Закон Ома для цепей переменного тока. Правила Кирхгофа для цепей переменного тока.

Билет № 22

1. Разветвленные цепи постоянного тока. Правила Кирхгофа. Примеры их применения.

2. Работа и мощность переменного тока. Эффективные значения тока и напряжения.

Билет № 23

1. Закон сохр. энергии для цепей постоянного тока.

2. Резонанс, напряжений. Резонанс токов. Векторные диаграммы для этих случаев.

Билет № 24

1. Основные положения классической электронной теории. Опыт Толмена и Стюарта. Закон Ома, закон Джоуля - Ленца и закон Видемана - Франца в электронной теории. Трудности классической электронной теории.

2. Трехфазный ток. Генератор трехфазного тока. Фазное и линейное напряжения. Роль нулевого провода. Срединение обмоток "звездой" и "треугольником".

Билет № 25

1. Понятие о зонной теории твердых тел. Энергетические уровни. Образование энергетических зон в металлах, полупроводниках, изоляторах. Объяснение проводимости твердых тел с помощью зонной теории.

2. Трансформатор. Его принцип действия, устройство, применение, Коэфф. трансформации. Роль сердечника.

Билет № 26

1. Полупроводники. Их основные свойства. Зависимость электросопротивления полупроводника от температуры. Собственная и примесная проводимость. Полупроводники n и p типа. Доноры и акцепторы. Фотосопротивление и фотодиод. Выпрямляющее действие p-n перехода. Транзисторы.

2. Сверхпроводимость. Основные свойства сверхпроводников. Магнитная индукция внутри сверхпроводника. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость сверхпроводника. Эффект Мейснера. Критическое поле. Высокотемпературная сверхпроводимость. Применение сверхпроводников.

Билет №27

1. Взаимодействие токов. Элемент тока. Закон Ампера. Его полевая трактовка. Векторы напряженности и индукции магнитного поля.

2. Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Термоэлектричество. Термоэлектродвижущая сила. Термопара. Термобатарея. Эффект Пельтье. Эффект Томсона.

Билет № 28

1. Закон Био - Савара - Лапласа. Примеры его применения.

2. Ток смещения. Взаимные превращения электрического и магнитного полей. Система уравнений Максвелла как обобщение опытных данных.

Билет №29

1. Вихревой характер магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля. Примеры её применения. Дифф. форма теоремы о циркуляции.

2. Интегральная и дифференциальная формы уравнений Максвелла. Материальные уравнения.

Билет № 30

1. Пондеромоторные силы в магнитном поле. Потенциальная функция тока.

2. Электромагнитные волны. Поперечность электромагнитных волн. Вектор Умова - Пойнтинга. Скорость распространения электромагнитных