Питання, що виносяться на екзамен
Дослід Кулона. Закон Кулона.
Експериментальна перевірка закону Кулона. Теоретичне обгрунтування досліду Кавендиша.
Вектор напруженості електростатичного поля. Принцип суперпозиції полів.
Теорема Остроградського-Гаусса.
Диференціальна форма запису теореми Остроградського-Гаусса.
Потенціальний характер електростатичного поля.
Інтегральне та диференціальне формулювання потенціальності електростатичного поля.
Скалярний потенціал, різниця потенціалів.
Зв’язок між напруженістю електростатичного поля та потенціалом.
Рівняння Лапласа і Пуассона.
Провідники в електростатичному полі. Залежність напруженості поля від кривизни поверхні.
Електростатичний генератор Ван-де-Граафа.
Знаходження розподілу потенціалу методом електричних зображень.
Знаходження розподілу потенціалу методом функцій комплексної змінної.
Електроємність. Конденсатори. Послідовне і паралельне з’єднання конденсаторів.
Енергія електричного поля, її локалізація в просторі.
Зв’язок енергії електростатичного поля з пондеромоторними силами. Абсолютний вольтметр.
Теорема Ірншоу.
Електричний диполь. Поле диполя.
Сили, що діють на диполь. Енергія диполя в електростатичному полі.
Взаємна енергія двох диполів.
Типи поляризації. Вектор поляризації.
Поверхневі і об’ємні поляризаційні заряди, їх зв’язок із вектором поляризації.
Електричне поле в діелектриках.
Тензор діелектричної сприйнятливості.
Діелектрична стала.
Сили, що діють на діелектрик в електричному полі.
Вектор електричного зміщення. Диференціальне формулювання теореми Остроградського-Гаусса для поля в діелектриках.
Граничні умови для векторів напруженості електричного поля та вектора зміщення.
Енергія електричного поля в діелектриках.
Енергія діелектрика у зовнішньому полі.
Теорія електронної поляризації газів (класична).
Теорія іонної поляризації газів (класична).
Теорія Ланжевена орієнтаційної поляризації газів із сталим дипольним моментом.
Поляризація густих газів, рідин та твердих тіл. Поле Лоренца. Формула Лоренц-Лоренца
Формула Клаузіуса-Моссотті.
Поляризаційна катастрофа.
Частотна залежність сумарної діелектричної проникності діелектриків.
Сегнетоелектрики. Сегнетоелектричні домени.
Механізм виникнення спонтанної поляризації у сегнетоелектриках.
П’єзоелектричний ефект.
Піроелектрики. Електрети.
Досліди Міллікена по визначенню заряду електрона.
Сила та густина струму.
Рівняння неперервності та умови стаціонарності струму.
Електричне поле в умовах протікання струму.
Закон Ома в інтегральній і диференциальной формі.
Залежність питомого опору провідників від температури.
Закон Джоуля-Ленца в інтегральній і диференциальній формі.
Електролітична ванна.
Сторонні е.р.с.
Правила Кірхгофа.
Електричне поле зарядів, що рухаються.
Сила Лоренца. Рух заряду у електричному та магнітному полі.
Ефект Холла.
Закон Ампера для магнітної взаємодії струмів в інтегральній і диференциальной формі.
Закон Біо-Савара-Лапласа в інтегральній і диференциальній формі.
Абсолютна електромагнітна система одиниць та її зв’язок з абсолютною електростатичною системою одиниць. Електродинамічна стала.
Соленоїдальність магнітних полів.
Теорема про циркуляцію вектора напруженості магнітного поля по замкнутому контуру струмів в інтегральній і диференциальной формі.
Рамка із струмом у магнітному полі. Магнітний момент. Сили, що діють на рамку, її потенціальна енергія.
Досліди Роуланда та Ейхенвальда.
Гіромагнітне відношення.
Гіромагнітні явища.
Типи магнетиків.
Вектор намагнічування і його зв’язок з молекулярними струмами.
Магнітна сприйнятливість та магнітна проникність.
Умови для векторів напруженості магнітного поля і магнітної індукції на межі двох магнетиків.
Вплив форми та розміру тіла на його магнітні властивості. Поле розмагнічування.
Природа діамагнетизму. Теорема Лармора.
Класична теорія парамагнетизму. Фомула Ланжевена і закон Кюрі.
Властивості феромагнетиків.
Молекулярне поле Вейсса.
Температурна залежність намагнічуваності феромагнетиків. Закон Кюрі-Вейcса.
Магнітні домени. Магнітний гістерезис. Ефект Баркгаузена.
Феро-, фері- та антиферомагнетики.
Закон електромагнітної індукції Фарадея. Правило Ленца.
Рівняння Максвелла за наявності електромагнітної індукції. Вихрове електричне поле.
Явище самоіндукції. Коефіцієнт самоіндукції.
Скін-ефект.
Власна енергія струму.
Густина магнітної енергії.
Зв’язок густини магнітної енергії із силами, що діють у магнітному полі.
Взаємна індукція контурів. Розрахунок коефіцієнту взаємоіндукції.
Струм зміщення.
Система рівнянь Максвелла та їх фізичний зміст (у трьох системах одиниць).
Система одиниць Гаусса.
Електромагнітні хвилі як наслідок рівнянь Максвелла.
Властивості електромагнітних хвиль.
Теорема Пойнтінга.
Елементарний випромінювач електромагнітних хвиль – диполь Герца.
Діаграма направленості. Залежність потужності випромінювання від частоти. Повна енергія випромінювання.
Стоячі електромагнітні хвилі.
Природа носіїв заряду в металах. Досліди Рікке та Толмена і Стюарта.
Класична електронна теорія металів Друде-Лоренца.
Закони Ома, Джоуля-Ленца та Відемана-Франца в рамках теорії Друде-Лоренца.
Успіхи теорії Друде. Труднощі теорії Друде-Лоренца.
Термоелектронна, автоелектронна та фотоелектронна емісії.
Рух заряджених частинок у вакуумі за наявності об’ємного заряду.
Закон “трьох других”.
Іонізація молекул газу при зіткненні з електронами. Переріз іонізації, потенціал іонізації.
Несамостійний газовий розряд. Газове підсилення.
Умова виникнення самостійного газового розряду. Плазма газового розряду.
Вольт-амперна характеристика газового розряду.
Основні типи самостійного газового розряду.
Задачі
Застосування теореми Гаусса для знаходження напруженості електричного поля
Задачі на знаходження потенціалів.
Приклади обчислення ємності.
Задачі по знаходженню електричного поля у діелектрику різної конфігурації.
Приклади на визначення опору.
Приклади знаходження напруженості магнітного поля за законом Біо-Савара-Лапласа.
Використання закону повного струму для знаходження магнітних полів.
Поле розмагнічування у провідниках різної геометрії.
Приклади на знаходження коефіцієнту самоіндукції.