Лекционные демонстрации по курсу общей физики (электричество и магнетизм)
Электростатика
1.Влияние наэлектризованных тел на другие тела
2.Электризация проводников
3.Закон Кулона
4.Электрические поля одноименных и разноименных точечных зарядов
5.Электрические поля в проекциях: заряженный шарик
6.Электрические поля в проекциях: разноименно заряженные шарики
7.Электрические поля в проекциях: плоский конденсатор
8.Электрические поля в проекциях: коаксиальный кабель
9.Электрические поля в проекциях: цилиндрический конденсатор
10.Распределение зарядов по поверхности проводника: сферический проводник
11.Распределение зарядов по поверхности проводника: конусообразный проводник
12.Распределение потенциала по поверхности проводника: сферический проводник и конусообразный проводник
13.Ориентация эбонитового стержня в электрическом поле
14.Модель диэлектрика с полярными молекулами
15.Модель диэлектрика с неполярными молекулами
16.Сетка Кольбе
17.Клетка Фарадея – электростатическое экранирование
18.Плоский раздвижной конденсатор
19.Влияние диэлектрика на емкость конденсатора
20.Разборная лейденская банка
21.Разборная лейденская банка: энергия поля поляризованного диэлектрика
22.Сравнение емкости сферического проводника и лейденской банки при помощи разрядника с колокольчиком
23.Стекание заряда с острия заряженного проводника (электрический ветер)
24.Колесо Франклина
Магнетизм
25.Магнитные поля в проекциях: прямой ток
26.Магнитные поля в проекциях: круговой ток
27.Магнитные поля в проекциях: соленоид
28.Опыт Фарадея: катушка индуктивности с вдвигаемым сердечником
29.Опыты Фарадея
30.Проводник в однородном магнитном поле (сила Ампера)
31.Закон Ленца
32.Закон Ленца: движение кольца по сердечнику электромагнита
33.Опыт Эрстеда
34.Поворот рамки с током в магнитном поле
35.ЭДС взаимной индукции
36.ЭДС взаимной индукции: перегорание вторичной обмотки трансформатора
37.Взлетающие кольца
38.Ориентация парамагнитного стержня в магнитном поле
39.Ориентация диамагнитного стержня в магнитном поле
40.Вихревые токи. Маятник из меди в поле электромагнита
41.Зависание металлического диска между полюсами электромагнита
42.Взаимодействие параллельных токов
43.Взаимодействие двух подвижных катушек
44.Взаимодействие подвижной и неподвижной катушек ("сознательные катушки")
45.Температура Кюри
46.Эффект Баркгаузена
47.Отклонение катодных лучей ЭЛТ в магнитном поле
ВОПРОСЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ БИЛЕТОВ по курсу физики, II семестр ИЭЭ, группы Э6-10-05
1.Электромагнитное поле. Напряжённость электрического поля. Силовые линии. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Принцип суперпозиции полей.
2.Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме как математическая модель электромагнитного поля.
3.Электромагнитное поле в различных системах отсчёта.
4.Постоянное электрическое поле в вакууме. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Расчёт напряжённости электростатического поля методом суперпозиции полей.
5.Теорема Остроградского-Гаусса для вектора напряжённости электрического поля. Расчёт электростатического поля при сферической, осевой, плоской симметрии распределения заряда.
6.Потенциал. Связь между потенциалом и напряжённостью электростатического поля. Методы расчёта потенциала.
7.Электрический диполь. Диполь в электростатическом поле.
8.Типы диэлектриков. Электронная и ориентационная поляризации. Вектор поляризованности. Свободные и связанные заряды.
9.Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в ди-
электрике. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемость вещества.
10.Условия для векторов напряжённости электрического поля и электрического смещения на границе раздела диэлектриков.
11.Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике.
12.Электроёмкость уединённого проводника. Взаимная ёмкость двух проводников. Конденсаторы. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
13.Расчёт ёмкости сферического, цилиндрического и плоского конденсаторов.
14.Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия электростатического поля. Объёмная плотность энергии электростатического поля.
15.Электрический ток. Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома для однородного участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.
16.ЭДС. Обобщённый закон Ома. Правила Кирхгофа.
17.Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. 18.Постоянное магнитное поле в вакууме. Закон Био-Савара-Лапласа. Рас-
чёт магнитной индукции методом суперпозиции полей. Расчёт магнитного поля прямого и кругового тока, круглого соленоида.
19.Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Расчёт поля длинного прямого провода, длинного соленоида и тороида.
20.Закон Ампера. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент. 21.Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном по-
ле.
22.Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея-Максвелла. 23.Явление самоиндукции. Индуктивность. Расчёт индуктивности длинно-
го соленоида и тороида. 24.Явление взаимной индукции.
25.Энергия проводника с током. Объёмная плотность энергии магнитного поля.
26.Магнитное поле в веществе. Макротоки и микротоки. Вектор намагниченности. Вектор напряжённости магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора напряжённости магнитного поля. Связь между векторами магнитной индукции, напряжённости и намагниченности. Магнитная проницаемость вещества.
27.Условия для векторов напряжённости магнитного поля и магнитной индукции на границе раздела магнетиков.
28.Классификация магнетиков. Атом в магнитном поле.
29.Электронная теория диа- и парамагнетизма.
30.Основные свойства ферромагнетиков. Домены.
31.Свободные незатухающие электромагнитные колебания.
32.Свободные затухающие электромагнитные колебания. 33.Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс токов и напря-
жений. Импеданс.
34.Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Монохроматическая волна как решение волнового уравнения.
35.Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойнтинга. 36.Отражение электромагнитных волн на границе проводника. 37.Отражение и преломление электромагнитных волн на границе диэлек-
триков. Формулы Френеля. Закон Брюстера. 38.Интерференция волн. Стоячая волна. Когерентность.
39.Условия максимумов и минимумов при интерференции когерентных волн. Временная и пространственная когерентность.
40.Методы получения когерентных волн. Схема Юнга. Ширина интерференционной полосы в схеме Юнга.
41.Интерференция в тонких плёнках. Интерференция света при падении на плоскопараллельную пластинку, тонкий клин. Кольца Ньютона.
42.Дифракция электромагнитных волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля.
43.Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решётка.