Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Модуль 3. Электричество и магнетизм





Изучение электрических и магнитных явлений было в основном проведено в XIXв. Эти явления связаны с особой формой существования материи_ электромагнитным полем. Электромагнитные взаимодействия не только объясняют все электромагнитные явления, но и обеспечивают силы, обусловливающие существование вещества на атомном и молекулярном уровнях как единого целого. Важность изучения теории электромагнитного поля связана с тем, что она включает всю оптику, так как свет представляет собой электромагнитное излучение. Основой теории электромагнитного поля является теория Максвелла.Уравнения Максвелла установили тесную связь между электрическим и магнитными явлениями, которые раньше рассматривали как независимые. Максвелл дал определение такому важнейшему понятию физики, как электромагнитное поле.

Изучение основ электродинамики начинается с электрического поля в вакууме. Эта тема является фундаментом раздела, включающего электростатику и постоянный ток. Особое внимание при изучении этого раздела следует обратить на закон сохранения электрического заряда, инвариантность его в теории относительности, на силовую и энергетическую характеристики поля (напряженность, потенциал) и связь между ними.

При изучении электрического поля в диэлектриках следует представлять механизм поляризации полярных и неполярных диэлектриков и преимущество вектора электрического смещения перед вектором напряженности для описания электрического поля в неоднородных диэлектриках.

При изучении вопроса об энергии заряженных проводников и конденсаторов студент должен обратить внимание на то, что в рамках электростатики нельзя однозначно решить вопрос о локализации этой энергии. С равны правом можно считать, что энергией обладают как заряженные проводники, так и создаваемое ими электрическое поле.

Изучение темы «Постоянный электрический ток» следует начать с классической электронной теории проводимости металлов и на ее основе рассмотреть законы Ома и Джоуля– Ленца следуетчетко разграничивать такие понятия, как разность потенциалов, электродвижущая сила и электрическое напряжение.

Изучая раздел «Магнитное поле», студент должен уделить особое внимание закону Ампера, знать и уметь применять закон Био–Савара–Лапласа для расчета магнитной индукции или напряженности магнитного поля прямолинейного и кругового токов, а также закон полного тока (циркуляция вектора магнитной индукции) для расчета магнитного поля тороида и длинного соленоида. При изучении вопроса, связанного с действием магнитного поля на движущиеся заряды, нужно уметь применять силу Лоренца для определения направления движения заряженных частиц в магнитном поле, представлять себе принцип действия циклических ускорителей заряженных частиц, а также определять работу перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

При изучении явления электромагнитной индукции необходимо усвоить,что механизм возникновения ЭДС индукции имеет электронный характер, Изучив основной закон электромагнитной индукции Фарадея– Максвелла, студент на его основе должен уметь вывести и применять для расчетов формулу электродвижущей силы индукции и энергию магнитного поля.

Изучение магнитных свойств вещества носит в основном описательный характер. Студент при этом должен уяснить, что магнитное поле, в отличие от электрического, является вихревым.

Студенту следует ясно представлять себе физический смысл уравнений Максвелла (в интегральной форме), знать, что переменные электрическое и магнитное поля взаимосвязаны, они поддерживают друг друга и могут существовать независимо. Под энергией электромагнитного поля следует подразумевать сумму энергий электрического и магнитного полей.

Вопросы для самоподготовки

 

1. Электрические заряды. Элементарный заряд. Дискретность заряда. Инвариантность заряда. Закон сохранения заряда. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля.

2. Закон Кулона. Напряжённость электрического поля точечного за­ряда. Принцип суперпозиции.

3. Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Гаус­са. Применение теоремы Гаусса к расчёту электрического поля.

4. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряжён­ности. Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы заря­дов. Связь потенциала с напряжённостью.

5. 29. Электрический диполь. Дипольный момент. Диполь во внешнем электростатическом поле. Момент сил, действующих на диполь. Энергия диполя во внешнем поле.

6. Диэлектрики. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация ди­электриков. Электронная, ориентационная и ионная поляризации. Поляризованность. Поляризованные заряды.

7. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Электри­ческое смещение. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость.

8. Проводники в электростатическом поле. Поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение зарядов в проводнике. Электроём­кость. Конденсаторы. Ёмкость плоского конденсатора.

9. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия заряжен­ного проводника. Энергия конденсатора. Объёмная плотность энергии электростатического поля.

10. Электрический ток. Сила и плотность тока. Электродвижущая сила и напряжение; Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление.

11. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

12. Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Причина электрического сопротивления. Температурная зависимость сопротивле­ния. Сверхпроводимость.

13. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца. Движе­ние заряженной частицы в магнитном поле.

14. Сила Ампера. Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле.

15. Контур с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на кон­тур. Магнитный момент. Энергия контура с током в магнитном поле.

16. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение к расчёту магнитного поля.

17. Теорема Гаусса и теорема о циркуляции (закон полного тока) для магнитного поля. Применение закона полного тока к расчёту магнит­ного поля.

18. Магнитное поле длинного соленоида. Потокосцепление. Индуктив­ность, Индуктивность длинного соленоида.

19. Индукция токов в движущихся проводниках. Электродвижущая сила индукции. Вращение рамки в магнитном поле. Генераторы переменного тока.

20. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной ин­дукции. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.

21. Явление самоиндукции. Электродвижущая сила самоиндукции. Магнит­ная энергия тока. Объёмная плотность энергии магнитного поля.

22. Магнитные моменты атомов. Диа- и парамагнетизм. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряжённость магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость.

23. Ферромагнетики. Кривая намагничивания. Магнитный гистерезис,
Остаточное намагничивание. Коэрцитивная сила. Магнитная проницаемость ферромагнетика.

24. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме. Физический смысл уравнений Максвелла. Материальные уравнения.

 

Студент должен самостоятельно изучить тему: «Диэлектрики в электрическом поле».

Date: 2015-07-22; view: 287; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию