ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ Вопросы к экзамену за III семестр: 1. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Разность потенциалов, электродвижущая сила (ЭДС). Электрическое напряжение. Понятие об электродинамике и её задачах. Принцип относительности в электродинамике. 2. Сторонние силы в электрической цепи. Электродвижущая сила (ЭДС) и работа сторонних сил. Циркуляция вектора напряженности электрического поля сторонних сил. 3. Законы Ома и Джоуля –Ленца. Дифференциальная форма законов Ома и Джоуля-Ленца. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа для электрических цепей постоянного тока. 4. Природа электрического тока в металлах. Классическая теория электропроводности металлов. Экспериментальные доказательства электронной теории. 5. Электрическое сопротивление. Зависимость сопротивления металлов от температуры. Понятие о сверхпроводимости металлов. Работа и мощность электрического тока. 6. Законы постоянного тока в классической электронной теории электропроводности металлов (законы Ома, Джоуля – Ленца и Видемана – Франца). 7. Недостатки и затруднения классической электронной теории проводимости металлов. 8. Работа выхода электрона из металла. Термоэлектронная эмиссия. Двойной электрический слой (ДЭС) на границе металл-вакуум.Формула Ричардсона-Дэшмана, закон “трёх вторых”. 9. Электрический ток в газах. Понятие о плазме и её свойствах как об агрегатном состоянии вещества. 10.Понятие о магнитных явлениях, как о релятивистском эффекте. Магнетостатика в вакууме, магнитное поле в вакууме, вектор магнитной индукции. Магнитный момент контура с током. 11.Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчёту магнитных полей прямого проводника и кругового контура с током. 12.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Вихревой характер магнитного поля.. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме. 13.Магнитное поле соленоида и тороида. Физическая природа магнитного поля Земли. 14.Действие магнитного поля на элемент тока. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных проводников с токами. 15.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Принцип действия циклических ускорителей заряжённых частиц. 16.Эффект Холла. Поперечная разность потенциалов (поперечная ЭДС) Холла. Практическое применение эффекта Холла. Магнитогидродинамические (МГД) генераторы. 17.Контур с током в магнитном поле. Вращательный момент контура во внешнем магнитном поле. 18.Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) и потокосцепление. Теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля. Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле. 19.Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Электродвижущая сила (ЭДС) индукции, законы Фарадея и Ленца. Основной (объединенный) закон электромагнитной индукции. 20.Вывод закона электромагнитной индукции из закона сохранения энергии и из электронной теории (по Г.Гельмгольцу). Вихревое электрическое поле. 21.Явление самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность контура, единица индуктивности. Электрические токи при размыкании и замыкании цепей постоянного тока (экстратоки, квазистационарные токи). Вихревые токи. 22.Индуктивность тонкого соленоида. Взаимосвязь индуктивности и магнитной проницаемости. Возникновение индукционного тока во вращающемся контуре и его практическое применение. 23.Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии магнитного поля. 24.Магнитное поле в веществе (магнетостатика в веществе). Задачи магнетостатики в веществе. Магнитные характеристики вещества - вектор намагниченности, магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. Классификация магнетиков. 25.Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Вектор напряжённости магнитного поля и его циркуляция. 26.Условия для нормальной и тангенциальной составляющих векторов индукции и напряжённости магнитного поля на границе раздела двух сред (двух магнетиков). 27.Магнитные моменты атомов и молекул вещества и типы магнетиков. Орбитальный магнитный и механический моменты электронов в изолированном атоме. Гиромагнитное отношение. Полный магнитный момент атома и вещества. 28.Понятие о явлениях диа- и парамагнетизма. Атом во внешнем магнитном поле. Индуцированный орбитальный магнитный момент электрона и атома в целом. Диамагнитный эффект. 29.Теорема Лармора. Зависимость изменения частоты вращения электрона в атоме от индукции внешнего магнитного поля. Прецессия плоскости орбиты электрона в атоме. 30.Магнитомеханический эффект. Опыт А. Энштейна и В. де-Гааза, С. Барнетта. Затруднения классической теории магнетизма. Спин и спиновый магнитный момент электрона. Магнетон Бора. 31.Ферромагнетизм (классическая теория Вейсса). Опыты А. Столетова. Кривая намагничивания и магнитный гистерезис. Магнитные домены. Зависимость магнитных свойств ферромагнетика от температуры, точка Кюри. 32.Спиновая природа ферромагнетизма (теория Френкеля-Гейзенберга). Обменное взаимодействие между атомами и доменная структура ферромагнетика. 33.Основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Обобщение закона электромагнитной индукции. Токи смещения. Первое и второе уравнения Максвелла в интегральной форме. 34.Материальные уравнения для электромагнитного поля. Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в дифференциальной и интегральной формах. Физическая сущность уравнений Максвелла. 35.Периодическое колебательное движение. Движение физической системы вблизи устойчивого положения равновесия. Гармонические колебания (свободные, механические и электромагнитные) и их характеристики амплитуда, фаза колебаний, их период и частота. 36.Дифференциальное уравнение свободных механических гармонических колебаний. Пружинный маятник. Возвращающая сила и её природа. Квазиупругие силы. Гармонический и ангармонический осциллятор. 37.Физический и математический маятники. Дифференциальное уравнение колебаний. Приведённая длина физического маятника. 38.Электромагнитный колебательный (LC) контур. Свободные колебания в контуре. Дифференциальное уравнение колебаний и его решение. Период и частота колебаний. 39.Дифференциальное уравнение затухающих механических колебаний и его решение. Период и частота колебаний. Логарифмический декремент затухания. Апериодический процесс. 40.Дифференциальное уравнение затухающих электромагнитных колебаний в RLC – контуре и его решение. Период и частота колебаний. Критическое сопротивление и добротность контура. 41.Энергия гармонических колебаний (механических и электромагнитных). 42.Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Векторные диаграммы. 43.Сложение гармонических колебаний одного направления с близкими частотами. Биения. 44.Сложение взаимно – перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу. 45.Дифференциальное уравнение вынужденных механических колебаний и его решение. Амплитуда, период и частота колебаний. Резонанс. 46.Дифференциальное уравнение вынужденных электромагнитных колебаний и его решение. Амплитуда, период и частота колебаний. 47.Последовательный и параллельный колебательный контур. Резонанс напряжений и резонанс токов. Векторные диаграммы. Активное, реактивное и полное сопротивления контура. 48.Упругие волны и механизм их образования. Кинематика волновых процессов. Продольные и поперечные механические волны и их фазовые скорости. Волновая поверхность и фронт волны. Принцип Гюйгенса. 49.Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость. Эффект Доплера в акустике. 50.Уравнение сферической волны. Звуковые волны. Колебания струны. Нормальные моды. 51.Образование стоячих волн. Уравнение стоячей волны. Принцип суперпозиции и интерференция механических волн. 52.Волновое (дифференциальное) уравнение для механических волн. Объёмная плотность энергии механических волн. Вектор Умова. 53.Образование электромагнитных волн. Дифференциальное (волновое) уравнение электромагнитной волны и фазовая скорость волн. Плоская монохроматическая электромагнитная волна. 54.Энергия электромагнитного поля. Объёмная плотность энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. Излучение электромагнитных волн (излучение диполя) и их свойства. Материальность электромагнитного поля.