Термин по физике (4 сем) + ответы

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МИНИМУМ
по курсу «Электричество и магнетизм» для студентов факультета ВМиК
1.
2.
Закон сохранения заряда.
Заряд сохраняется при всех процессах и движениях, связанных с
носителями зарядов.
 
dQ
  j ds  0 -- закон сохранения заряда в интегральной форме
dt S

 div j  0 -- закон сохранения заряда в дифференциальной форме
dt
Закон Кулона.


q1q2 r12
F12  K 2 
r12 r12
1
K
,  0  8,85  10 12 НКл м
40
Дайте определение напряженности электрического поля.
Напряженностью электрического поля в точке называется величина, равная
отношению силы, с которой поле действует на положительный заряд,
помещенный в данную точку поля, к заряду.


1
q r
E
 
40 r 2 r
2
2
3.


 F  qE
4.
5.
Запишите условие потенциальности электрического
поля.
 

по любому замкнутому контуру  Edl  0  rot E  0
Дайте определение дипольного момента системы электрических зарядов.
l — плечо диполя


p  ql — момент диполя


Система эл. зарядов: p   qi ri
i
6.
Запишите выражение для момента сил, действующих на диполь.
7.
Что такое вектор поляризации?
Диэлектрики — это тела, заряженные частицы в которых привязаны к своему
месту и не могут смещаться на значительные расстояния.
Поляризация — диэлектрик приобретает дипольный момент под действием
внешнего электрического поля.
Степень поляризации характеризуется вектором поляризации:

  pi
P
V
Запишите материальные уравнения для изотропного диэлектрика.
Если свойства диэлектрика по всем направлениям одинаковы, то он называется
линейным изотропным.


P   0 E

 


D   0 E  P  (1   ) 0 E  0 E

8.
 
 
 
M  [ri , Fi ]  [ ri qi , E ] [ p, E ]

9.
где  — диэлектрическая восприимчивость


D  0 E — материальное уравнение.
Теорема Гаусса.
1

 
D  0E  P
 
D
 ds  Q — свободный заряд
S
10. Запишите уравнение для электрического потенциала в однородной среде.
1 q

U

U  
40 r
 0
11. Каким граничным условиям удовлетворяют компоненты векторов Е и D на
границе раздела двух сред.
D1n  D2 n  
E1t  E2t
12. Как определить энергию заряженного конденсатора?
CU 2 q 2
W

2
2C
13. Дайте выражение для плотности энергии электрического поля.
1
1
1  
W  UQ  Ed  S  ( E , D)V 
2
2
2
W 1 
w   ED
V 2
14. Сформулируйте закон Ома.
 

j   ( E  Eст )
dl
I 
  (ЭДС)

S
(
l
)
L


R
15. Дайте определение силы Лоренца.

 
F  q[ , B]
16. Сформулируйте закон Ампера.

 
dF  [ j , B ]dV
 

dF  I [dl , B]
17. Запишите выражение для закона Био-Савара-Лапласа.
 

 0 I [ dl , r ]
B( M ) 
4 L r 3
0  4  107
Н
А2
18. Что такое вектор-потенциал магнитного поля?
 




  0 I dl 
 0 I [dl , r ] 0 I
dl


B( M ) 

rot

rot

rot
A
L r
 4  r 
4 L r 3
4
L



Вектор-потенциалом магнитного поля называется такой вектор A , что


B  rot A
19. Что такое вектор намагничивания среды?
2

 
M  [m, B ] — элементарный вито с током

M

m
i
V
— вектор намагничивания
20. Теорема
о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.
 
 Hdl  I — полный сцеплённый ток
L
21. Закон электромагнитной индукции.
d
 
dt
22. Дайте определение магнитного потока.
В замкнутом контуре при изменении потока, сцепленного с ним, возникает ЭДС
индукции:
 
   Bds
S
23. Связь магнитного
потока с вектором А.
 
 
   rot Ads   Adl
S
L
24. Выражение напряженности
электрического поля через потенциалы.


A
E   grad U 
t
25. Что такое
 ток смещения?

D
jсм 
t
26. Запишите систему
уравнений Максвелла.


B
rot E  
t 
  D
rot H  j 
t

div D  

div
B
 0

D  0 E


B   0 H
27. Скорость распространения электромагнитных волн.
1

0  0
28. Падение напряжения на элементах цепи в квазистационарном приближении.
q
dI
U R  IR; U C  ; U L  L
C
dt
3
29. Плотность потока энергии электромагнитного поля.
 

  [ E, H ]
30. Плотность энергии электромагнитного поля.
 E 2  H 2
w  wэл  wм  0  0
2
2
31. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле.
 j2
 
wЭМ
  div    ( j , Eст )
t

32. Энергия электрических токов.
1
1
W  LI 2 W   LI i I J
2
2 i j
33. Плотность импульса в электромагнитной волне.

 m
импульс: dP  dW

 
 1  dP m
1 
 w 2 
плотность импульса: G  P 
V
dV 

4