Електромагнетизм
31. Магнітне поле та його природа. Магнітна індукція. Закон Ампера.
32. Рівняння Максвелла. Взаємозв’язок електричних і магнітних полів.
33. Закон Біо-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиції магнітних полів.
34. Використання закону Біо-Савара-Лапласа в найпростіших випадках: прямолінійний провідник з струмом; коловий провідник з струмом; соленоїд з струмом.
35. Магнітний момент контуру з струмом.
36. Магнітне поле рухомого заряду. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок в магнітному полі.
37. Ефект Холла. Магнітогазодинамічний генератор та його використання.
38. Принцип дії циклотрона.
39. Явище електромагнітної індукції. Правило Ленца.
40. Виведення закону електромагнітної індукції. Розглянути різні випадки.
41. Явище самоіндукції і взаємоіндукції. Індуктивність. Індуктивність соленоїда.
42. Струми при замиканні і розмиканні електричного кола.
43. Закон повного струму. Використання закону повного струму для розрахунку магнітного поля соленоїда і тороїда.
44. Магнітний потік. Теорема Гаусса для магнітного поля.
45. Робота переміщення провідника і контуру в магнітному полі.
46. Енергія магнітного поля. Густина енергії магнітного поля.
47. Намагнічуваність речовини. Струм і механізм намагнічування. Діа- і парамагнетики.
48. Циркуляція намагнічування. Вектор напруженості магнітного поля.
49. Магнітна сприйнятливість і магнітна проникність. Різні види магнетиків.
50. Феромагнетики. Природа феромагнетизму. Намагнічування феромагнетиків. Гістерезис. Залишкова намагнічуваність. Магнітом'ягкі і магнітожорсткі феромагнетики та їх використання.
Рекомендована література
1. Савельев И.В. Курс физики, т. 1, 2, 3.
2. Яворский Б.М. и др. Курс физики, т. 1, 2, 3.
3. Трофимова Т.И. Курс общей физики.
4. Чертов А.Г., Воробьев А.А., Задачник по физике.
5. Авдєєв С.Г. Лабораторний практикум з фізики, ч. 1.
ПЛАНИ ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
Заняття 1. Кінематика поступального й обертального руху
1. Положення матеріальної точки в просторі. Радіус - вектор. Кінематичні величини. Кінематичні рівняння руху.
2. Швидкість. Миттєва швидкість. Середня швидкість. Абсолютне значення швидкості.
3. Прискорення. Нормальне і тангенціальне прискорення. Кінематичні рівняння рівно змінного руху.
4. Зіставлення кінематичних параметрів поступального й обертального рухів.
Задачі для самостійного розв’язування: 1-2, 1-8, 1-18, 1-25, 1-29,1-40,1-46, 1-55, 1-59.
Заняття 2. Динаміка поступального руху
1. Рівняння руху матеріальної точки в векторній і координатній формах.
2. Поняття сили. Сили пружності. Гравітаційна сила. Сила тертя.
3. Координати центра мас системи матеріальних точок. Рух центра мас.
4. Закон збереження імпульсу і його використання.
Задачі для самостійного розв’язування: 2-2, 2-3, 2-6, 2-13, 2-27,2-29, 2-31, 2-33.
Заняття 3. Механічна енергія. Закон збереження енергії
1. Робота постійної і змінної сили.
2. Середня і миттєва потужність.
3. Кінетична енергія матеріальної точки.
4. Потенціальна енергія тіла. Зв’язок потенціальної енергії з силою. Потенціальна енергія пружно-деформованого тіла. Потенціальна енергія гравітаційної взаємодії. Закон збереження енергії.
Задачі для самостійного розв’язування: 2-60, 2-68, 2-76, 2-84, 2-86, 2-92, 2-77.
Заняття 4. Динаміка обертального руху
1. Поняття моменту інерції тіла. Моменти інерції найпростіших тіл. Теорема Штейнера.
2. Основне рівняння динаміки обертального руху. Кінетична енергія обертального руху.
3. Закон збереження моменту імпульсу та його використання.
Задачі для самостійного розв’язування: 3-6, 3-13, 3-14, 3-25, 3-27, 3-31, 3-34, 3-36, 3-39, 3-45.
Заняття 5. Елементи теорії відносності
1. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення координат Лоренца. Наслідки із перетворень координат Лоренца. Закон складання швидкостей.
2. Самостійна робота, складена із задач для самостійного розв’язування на 45 хв.
Заняття 6. Аналіз розв’язування задач самостійної роботи
Проведення індивідуальних співбесід; індивідуальні завдання та контроль їх виконання.
Заняття 7. Електричне поле. Електроємність
1. Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції.
2. Використання теореми Гаусса для розрахунку поля в окремих найпростіших випадках.
3. Потенціал електричного поля. Зв’язок потенціалу з напруженістю поля.
4. Електрична ємність окремого провідника і конденсаторів різної форми.
Задачі для самостійного розв’язування: 14-15, 14-17, 14-5, 14-7, 14-11, 14-21, 14-47, 15-15, 15-18, 17-3, 17-11, 18-4, 18-18.
Заняття 8. Закони електричного струму
1. Закон Джоуля-Ленца в інтегральній і диференціальній формах. Опір провідників. Потужність струму.
2. Закони Ома в інтегральній і диференціальній формах. Використання цих законів.
3. Правила Кірхгофа та їх використання.
Задачі для самостійного розв’язування: 19-1, 19-2, 19-13, 19-21, 19-27, 20-1, 20-3, 20-4, 20-6.
Заняття 9. Індукція магнітного поля. Закон Біо - Савара - Лапласа
1. Закон Ампера. Індукція магнітного поля. Напруженість магнітного поля.
2. Використання закону Біо – Савара - Лапласа.
3. Магнітний момент контуру з струмом.
Задачі для самостійного розв’язування: 21-5,21-10,21-13, 21-19, 21-31, 22-12, 22-19, 22-22.
Заняття 10. Рух електричного заряду в магнітному полі
1. Магнітне поле рухомого заряду.
2. Дія магнітного поля на рухомий заряд. Сила Лоренца.
3. Ефект Холла. Циклотрон.
Задачі для самостійного розв’язування: 21-33, 23-6, 23-17, 23-22, 23-29, 23-34, 23-35.
Заняття 11. Електромагнітна індукція
1. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца та його фізичний зміст.
2. Явище самоіндукції. Індуктивність котушки.
3. Струми замикання і розмикання кола. Струми Фуко.
Задачі для самостійного розв’язування: 24-5, 24-7,24-8,25-7,25-9, 25-25, 25-34, 25-42, 25-43.
Заняття 12. Закон повного струму. Енергія магнітного поля
1. Використання закону повного струму для розрахунку магнітного поля соленоїда і тороїда.
2. Енергія магнітного поля. Густина енергії магнітного поля.
Задачі для самостійного розв’язування: 24-1,24-2, 26-1, 26-2, 26-13, 26-14.
3. Самостійна робота на 45 хв.
Заняття 13. Аналізу розв’язування задач самостійної роботи.
1. Індивідуальні консультації та індивідуальні завдання.
Заняття 14. Підсумкове.
Література. Заплановані для практичних занять задачі взяті із “А.Г. Чертов, Задачник по физике”.
СПИСОК ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
1-1. Дослідження прямолінійного руху в полі тяжіння за допомогою машини Атвуда.
1-3. Вивчення центрального удару куль.
1-5. Вивчення абсолютно пружного удару куль за допомогою конденсаторного хронометра.
1-6. Визначення моментів інерції тіл за допомогою трифілярного підвісу.
1-7. Визначення моменту інерції маятника Обербека.
1-9. Балістичний крутильний маятник.
1-10. Визначення моментів інерції тіл на основі закону збереження енергії.
1-12. Визначення кінематичних характеристик гіроскопа.
2-2. Вимірювання ємності конденсаторів.
2-3. Визначення відносної діелектричної проникності сегнетоелектриків.
2-5. Визначення електрорушійної сили джерела струму.
2-6. Вимірювання електричних опорів та визначення залежності опору металів від температури.
2-8. Вивчення законів Кірхгофа для розгалужених кіл.
2-10. Експериментальне визначення е.р.с. термопари.
2-11. Вивчення явища термоелектронної емісії.
3-1. Визначення індукції магнітного поля за допомогою балістичного гальванометра.
3-2. Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі за допомогою тангенс гальванометра.
3-5. Визначення індуктивності соленоїда.
3-7. Визначення відносної магнітної проникності магнетиків за допомогою містка Максвелла.
3-8. Дослідження кривих намагнічування та петель гістерезису феромагнетиків.
3-9. Визначення точки Кюрі феромагнетика.
ЛІТЕРАТУРА: С.Г.Авдєєв, Лабораторний практикум з фізики ч. 1.
Графік виконання лабораторних робіт
1-5 | 1-9 | 1-12 | 2-2 | 2-6 | 2-10 | 3-5 | 3-1 | 3-7 | |||||
1-5 | 1-10 | 1-3 | 2-2 | 2-6 | 2-10 | 3-5 | 3-1 | 3-7 | |||||
1-10 | 1-7 | 1-5 | 2-6 | 2-2 | 2-11 | 3-7 | 3-9 | 3-5 | |||||
1-10 | 1-5 | 1-3 | 2-6 | 2-2 | 2-11 | 3-7 | 3-9 | 3-5 | |||||
1-7 | 1-5 | 1-9 | 2-5 | 2-11 | 2-8 | 3-8 | 3-1 | 3-2 | |||||
1-7 | 1-6 | 1-10 | 2-5 | 2-11 | 2-8 | 3-8 | 3-1 | 3-2 | |||||
1-6 | 1-3 | 1-5 | 2-3 | 2-10 | 2-5 | 3-9 | 3-8 | 3-1 | |||||
1-6 | 1-7 | 1-10 | 2-3 | 2-10 | 2-5 | 3-9 | 3-8 | 3-1 | |||||
1-1 | 1-12 | 1-7 | 2-8 | 2-5 | 2-2 | 3-1 | 3-5 | 3-8 | |||||
1-3 | 1-12 | 1-6 | 2-8 | 2-5 | 2-2 | 3-1 | 3-5 | 3-8 | |||||
1-9 | 1-10 | 1-6 | 2-10 | 2-8 | 2-3 | 3-2 | 3-7 | 3-9 | |||||
1-12 | 1-6 | 1-9 | 2-10 | 2-8 | 2-3 | 3-2 | 3-7 | 3-9 |
В таблиці:
Перший тиждень – вступне заняття.
П’ятий, дев’ятий і тринадцятий тижні – захист лабораторних робіт.
Чотирнадцятий тиждень – підсумкове заняття.
Контрольні запитання
для захисту лабораторних робіт
1-1. Кінематика руху матеріальної точки. Системи координат. Радіус- вектор. Переміщення. Швидкість переміщення. Пройдений шлях. Середні значення кінематичних величин.
1-3, 1-5. Закон збереження імпульсу (виведення). Закон збереження енергії (виведення). Застосування законів збереження імпульсу і енергії до пружного і не пружного ударів.
1-6, 1-7. Моменти інерції матеріальної точки і твердого тіла. Моменти інерції диска, стрижня і кулі з застосуванням інтегрування і теореми Штейнера.
1-9, 1-10. Основне рівняння динаміки обертального руху (виведення). Закон збереження моменту імпульсу (виведення). Кінетична енергія обертального руху. Закон збереження енергії та його пояснення в цих роботах.
1-12. Основне рівняння динаміки обертального руху. Закон збереження моменту імпульсу. Основні властивості гіроскопів. Гіроскопічний ефект та його пояснення.
2-2. Формули ємності плоского, сферичного та циліндричного конденсаторів. (виведення цих формул з застосуванням теореми Гаусса). Енергія зарядженого конденсатора . Густина енергії поля конденсатора. Послідовне й паралельне з’єднання конденсаторів.
2-3. Природа сегнетоелектричних властивостей. Фізична суть відносної діелектричної проникності. Прямий і зворотний п’єзоефект та їх використання в техніці. (Опрацювати матеріал за підручником С.Г.Калашникова, “Электричество”, параграфи 50, 51, 52.)
2-5. Джерела струму. Визначення електрорушійної сили. Закони Ома для ділянки кола, неоднорідної ділянки кола, замкненого кола. К.к.д. джерела струму. Максимальна потужність джерела струму. Природа сторонньої сили.
2-8. Правила Кірхгофа та їх пояснення на прикладі розгалуженого кола. Як одержують друге правило Кірхгофа?
2-11. Фізична природа роботи виходу електронів з металу і фактори, які впливають на її величину. Термоелектронна емісія та її пояснення. Записати та пояснити формулу Богуславського – Ленгмюра та формулу Річардсона.
2-10. Контактна різниця потенціалів. Термоелектрорушійна сила та механізм її виникнення. Ефект Пельтьє. Ефект Томсона. Використання цих ефектів. Використання термопар для вимірювання температур. (Опрацювати за підручником С.Г. Калашникова “Электричество” параграфи 198, 199, 200, 201, 202).
3-2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку індукції магнітного поля колового провідника, прямого провідника і соленоїда з струмами. Природа земного магнетизму.
3-5. Явище електромагнітної індукції та його пояснення. Виведення формул е.р.с. індукції із закону збереження енергії та електронної теорії. Явище самоіндукції та його пояснення. Індуктивність. Енергія магнітного поля.
3-7, 3-8, 3-9. Магнетики. Механізм намагнічування магнетиків. Магнітні моменти електронів і атомів. Природа діамагнетизму. Природа парамагнетизму. Феромагнетики. Магнітний гістерезис. Робота перемагнічування. Температура Кюрі та її пояснення.
Тренувальні варіанти контрольної роботи 1
Варіант 1
1. Рівняння прямолінійного руху має вигляд х= At + Bt2, де А=3м/с; В=-0,25 м/с2. Побудувати графіки залежності координати і шляху від часу для даного руху.
2. Кулька масою 300 г ударяється в стінку і відскакує від неї. Визначити імпульс, одержаний стінкою, якщо перед ударом кулька мала швидкість 10 м/с направлену під кутом 300 до поверхні стінки.
3. Куля масою 200г, рухаючись з швидкістю 10 м/с , ударяється в нерухому кулю масою 800 г. Удар прямий, абсолютно пружний. Які швидкості будуть мати кулі після удару?
4. Кінетична енергія маховика, який здійснює обертальний рух, дорівнює 1 кДж. Під дією сталого гальмівного моменту маховик почав обертатись рівно сповільнено і зробивши 80 обертів, зупинився. Визначити момент сили гальмування.
Варіант 2
1. Тіло падає з висоти 1000 м . Який шлях пройде тіло за останню секунду свого падіння?
2. Катер масою 1,5 т з двигуном 50 кВт розвиває максимальну швидкість 28 м/с. Визначити час, протягом якого катер після вимкнення двигуна втратить половину своєї швидкості. Вважати, що сила опору руху пропорційна квадрату швидкості.
3. В балістичний маятник попала куля масою 8 г . Маса маятника 4 кг. Визначити швидкість кулі, якщо маятник після не пружного удару піднявся на висоту 12 см.
4. На лаві Жуковського стоїть людина і держить в руках стрижень довжиною 3 м і масою 3 кг вздовж осі обертання. Лава з людиною обертається з частотою 1,5 с-1. З якою частотою буде обертатись лава разом з людиною, якщо стрижень буде повернуто горизонтально, симетрично відносно лави. Розглянути два випадки. Момент інерції лави разом з людиною 15 кг.м2.
Варіант 3
1. Точка рухається вздовж прямої згідно з рівнянням x=At + Bt3, де А=6м/с; В= -0,125м/с3.Визначити середню шляхову швидкість руху точки в інтервалі часу від 2с до 6 с.
2. До пружинних ваг підвісили блок, через який перекинули шнур з прив’язаними тягарцями масами 1,5кг і 3 кг. Що покажуть ваги під час руху тягарців? Масою блока і шнура знехтувати.
3. Бойок пальового молота масою 500 кг падає на палю масою 100 кг. Визначити к.к.д. пальового молота, вважаючи удар не пружним. Зміною потенціальної енергії палі знехтувати.
4. Визначити момент інерції тонкого однорідного кільця радіусом 30 см і масою 300 г відносно осі, яка є дотичною до кільця паралельно діаметру.
Варіант 4
1. Точка рухається вздовж кривої з сталим тангенціальним прискоренням в 0,5 м/с2. Визначити повне прискорення точки на ділянці шляху з радіусом кривизни 3 м, якщо швидкість руху в цій точці дорівнює 2 м/с.
2. На столі стоїть візок масою 3 кг. До візка прив’язали один кінець шнура і перекинули через невагомий блок. З яким прискоренням буде рухатись візок, якщо до другого кінця шнура прив’язати гирю масою 1 кг?
3. З якої найменшої висоти має їхати акробат на велосипеді (не працюючи ногами), щоб проїхати по доріжці, яка має форму мертвої петлі і не відірватись в її верхній точці? Радіус мертвої петля дорівнює 5 м. Тертя відсутнє.
4. Через нерухомий блок масою 0,2 кг перекинутий шнур, до кінців якого прив’язали два тягарці масами 0,4кг і 0,5 кг . Визначити сили натягу шнура з обох боків блоку, вважаючи його диском.
Варіант 5
1. З вишки кинули тіло в горизонтальному напрямі. Через 8 с тіло упало на землю на відстані 60 м від основи вишки. Визначити початкову і кінцеву швидкості тіла в цьому випадку.
2. Моторний човен масою 300 кг рухається по озеру. Сила тяги двигуна складає 0,25 кН. Вважаючи силу опору пропорційною швидкості руху, визначити швидкість човна через 20 с після початку руху. Коефіцієнт опору середовища дорівнює 20 кг/с.
3. Визначити роботу, яка виконується на шляху 20 м рівномірно зростаючою силою від 20 Н до 100 Н.
4. Через блок що має форму диска перекинули шнур з прив’язаними до його кінців тягарцями в 150 г і 250 г. З яким прискоренням будуть рухатись тягарці , якщо маса блока 500 г. Тертям знехтувати.
Варіант 6
1. Снаряд, випущений із гармати під кутом 450 до горизонту, двічі побував на деякій висоті в моменти часу 8 с і 56 с після пострілу. Визначити початкову швидкість снаряда, і висоту, на якій побував снаряд.
2. Парашутист, маса якого 65 кг, здійснює затяжний стрибок. Вважаючи, що сила опору повітря пропорційна швидкості руху, визначити, через який проміжок часу його швидкість досягне 0,9 установленої швидкості. Коефіцієнт опору прийняти рівним 15 кг/с. Початкова швидкість дорівнює нулю.
3. Куля масою 200 г рухається з швидкістю 10 м/с і не пружно вдаряється в кулю масою 400 г , яка перебувала в стані спокою. Яку швидкість будуть мати кулі після удару?
4. Визначити момент інерції тонкого стрижня довжиною 50 см і масою 200 г відносно осі, яка проходить через точку, що розташована від його кінця на 1/3 довжини. Розглянути всі варіанти.
Варіант 7
1. Колесо автомобіля обертається рівноприскорено. Зробивши 50 повних обертів, воно змінило частоту обертання від 4 с-1 до 6 с-1. Визначити кутове прискорення колеса.
2. Похила площина утворює кут 300 з площиною горизонту і має довжину 2 м. Тіло, рухаючись рівноприскорено, сповзає з цієї площини за час 2с. Визначити коефіцієнт тертя.
3. Молотком, маса якого 1 кг, забивають цвях масою 50 г. Визначити к.к.д. удару молотка при цих умовах. Удар не пружний.
4. Людина стоїть на лаві Жуковського і ловить рукою м’яч масою 400г, який летить горизонтально з швидкістю 15 м/с. Траєкторія м’яча проходить на відстані 0,8 м від осі лави. З якою кутовою швидкістю буде обертатись лава з людиною, яка спіймала м’яч, якщо сумарний момент інерції лави і людини дорівнює 10 кг.м2?
Колоквіум 1
Білет 1
1. Кінематика прямолінійного руху. Системи координат. Швидкість і прискорення і їх проекції на координатні осі. Знаходження пройденого шляху і швидкості.
2. Момент імпульсу. Момент сили. Основне рівняння динаміки обертального руху.
Білет 2
1. Рух точки по колу. Кутова швидкість і кутове прискорення. Зв’язок між параметрами обертального і поступального руху.
2. Наслідки із перетворень координат Лоренца.
Білет 3
1. Третій закон Ньютона. Закон збереження імпульсу та його використання.
2. Момент інерції найпростіших тіл: стрижень; диск. Теорема Штейнера та її використання.
Білет 4
1. Другий закон Ньютона. Рівняння руху та його розв’язування.
2. Зв’язок маси і енергії в релятивістській механіці.
Білет 5
1. Поняття стану в класичній механіці. Маса і імпульс. Межі використання законів класичної механіки.
2. Момент імпульсу матеріальної точки. Виведення основного рівняння динаміки обертального руху.
Білет 6
1. Перший закон Ньютона. Інерційні системи відліку. Сили в природі.
2. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення координат Лоренца та їх аналіз. Класичні перетворення координат.
Білет 7
1. Потенціальні поля. Консервативні і неконсервативні сили. Потенціальна енергія. Зв’язок роботи і потенціальної енергії.
2. Момент інерції кулі відносно осі, яка проходить через центр мас.
Білет 8
1. Закон збереження моменту імпульсу та його використання. Гіроскопічний ефект.
2. Закон складання швидкостей.
Білет 9
1. Механічна робота як міра зміни енергії. Потужність. Кінетична енергія.
2. Релятивістський вираз для кінетичної енергії (виведення).
Тренувальні варіанти контрольної роботи 2
Варіант 1
1. Тонкий стрижень, довжина якого 20 см, заряджений з лінійною густиною 300 нКл/м. Визначити напруженість електричного поля в точці, розміщеній на відстані 10 см від стрижня проти його середини.
2. По обмотці дуже короткої котушки радіусом 20 см тече струм силою в 15 А. Скільки витків проводу має така котушка, якщо напруженість магнітного поля в її центрі дорівнює 1000А/м.
Варіант 2
1. Тонке кільце радіусом 10 см рівномірно заряджене з лінійною густиною 15 нКл/м. Визначити напруженість електричного поля на осі кільця на відстані 30 см від його центра.
2. Довгий прямий соленоїд із проводу діаметром 0,2 мм намотаний так, що витки щільно прилягають один до одного. Визначити магнітну індукцію та напруженість магнітного поля в соленоїді при силі струму в ньому 5А.
Варіант 3
1. Дуже довгий прямий провід рівномірно заряджений по довжині. Визначити лінійну густину зарядів, якщо напруженість електричного поля на відстані 0,8 м від проводу проти його середини дорівнює 400 В/м.
2. По двох довгих прямих проводах, схрещених під прямим кутом, течуть однакові струми величиною 50 А. Відстань між проводами дорівнює 20 см. Визначити магнітну індукцію на середині цієї відстані.
Варіант 4
1. По тонкому кільцю радіусом 10 см рівномірно розподілений заряд з лінійною густиною 10 нКл/м. Визначити потенціал в точці, яка лежить на осі кільця, на відстані 5 см від його центра.
2. Електрон в незбудженому атомі водню рухається навколо ядра по колу радіусом 53 пм. Визначити індукцію магнітного поля в центрі цього кола.
Варіант 5
1. Безмежно довгий тонкий прямий провід рівномірно заряджений з лінійною густиною 0,01 мкКл/м. Визначити різницю потенціалів двох точок, віддалених від проводу на 5 см і 10 см .
2. Електрон рухається в магнітному полі з індукцією 0,05 Тл вздовж кола радіусом 5 см. Розрахувати кінетичну енергію електрона в електрон-вольтах.
Варіант 6
1. Електроємність плоского повітряного конденсатора дорівнює 200 пФ. Відстань між пластинами цього конденсатора дорівнює 4 мм. Як зміниться ємність конденсатора, якщо на нижню його пластину покласти лист ебоніту товщиною 2 мм?
2. В однорідному магнітному полі з індукцією 200 мкТл рухається електрон вздовж гвинтової лінії. Шаг гвинтової лінії 15 см. Визначити швидкість електрона, якщо радіус кола 12 см.
Варіант 7
1. Визначити густину струму в залізному проводі довжиною 10 м, якщо він перебуває під напругою 5 В.
2. Визначити число оборотів, яке має зробити протон в магнітному полі циклотрона, щоб набути кінетичної енергії 10 МеВ. Різниця потенціалів між дуантами 30 кВ.
Колоквіум 2
Варіант 1
1. Електричне поле і його напруженість. Принцип суперпозиції полів. Поле точкового заряду.
2. Рівняння Максвелла та їх аналіз. Взаємозв’язок електричних і магнітних полів.
Варіант 2
1. Теорема Гаусса та її використання в найпростіших випадках.
2. Використання закону Біо- Савара- Лапласа для розрахунку магнітного поля прямого провідника з струмом.
Варіант 3
1. Циркуляція електростатичного поля. Потенціал. Зв’язок потенціалу з напруженістю електричного поля. Потенціал точкового заряду.
2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнітного поля на осі кругового витка.
Варіант 4
1. Електроємність окремого провідника. Конденсатори. Електроємність плоского конденсатора.
2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнітного поля на осі соленоїда з струмом.
Варіант 5
1. Електроємність окремого провідника. Конденсатори. Електроємність конденсатора циліндричної форми.
2. Використання закону Біо-Савара-Лапласа для розрахунку магнітного поля в центрі кругового витка.
Варіант 6
1. Енергія взаємодії електричних зарядів. Енергія окремого провідника і конденсатора.
2. Магнітне поле рухомого заряду. Сила Лоренца. Рух заряджених частинок в магнітному полі.
Варіант 7
1. Енергія електростатичного поля. Густина енергії магнітного поля.
2. Ефект Холла. Магнітогазодинамічний генератор та його використання для підвищення к.к.д. теплових електростанцій.
Варіант 8
1. Провідники і ізолятори. Електричний струм. Умови існування електричного струму. Сторонні сили джерела струму.
2. Явище електромагнітної індукції. Правило Ленца. Виведення закону електромагнітної індукції. Розглянути два випадки.
Варіант 9
1. Закон Джоуля –Ленца в інтегральній формі. Електричний опір та його фізична суть. Потужність електричного струму.
2. Струми при замиканні і розмиканні електричного кола. Графічне пояснення одержаних результатів.
Варіант 10
1. Закони Ома для неоднорідної ділянки кола, ділянки кола і замкненого кола. Правила Кірхгофа та їх використання.
2. Закон повного струму. Використання закону повного струму для розрахунку магнітного поля біля провідника з струмом і в соленоїді.
Варіант 11
1. Густина струму в провіднику. Закон Ома і Джоуля-Ленца в диференціальній формі.
2. Робота переміщення провідника з струмом в магнітному полі.
Варіант 12
1. Теорема Гаусса та її використання в найпростіших випадках.
2. Енергія магнітного поля. Густина енергії магнітного поля.
Варіант 13
1. Правила Кірхгофа та їх пояснення. Виведення правил Кірхгофа.
2. Явище самоіндукції і взаємоіндукції. Е.р.с. самоіндукції. Індуктивність. Індуктивність соленоїда.
З М І С Т
Передмова…………………………………………………………..........................4
Лекція 1. Кінематика поступального й обертального руху ..........10
Лекція 2. Динаміка поступального руху точки................................19
Лекція 3. Механічна енергія ...............................................................28
Лекція 4. Динаміка обертального руху твердого тіла ...................38
Лекція 5. Елементи спеціальної теорії відносності ........................48
Лекція 6. Електростатика ...................................................................57
Лекція 7. Потенціал електричного поля...........................................69
Лекція 8. Електричне поле в провіднику. Електроємність...........77
Лекція 9. Електричне поле в діелектрику.........................................89
Лекція 10. Постійний електричний струм........................................99
Лекція 11. Магнітне поле у вакуумі..................................................110
Лекція 12. Магнітне поле рухомого заряду. Явище електромагнітної індукції..............................................121
Лекція 13. Вихровий характер магнітного поля............................131
Лекція 14. Магнітне поле в речовині ..............................................140
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 901;