Физика: термодинамика, электричество и магнетизм
Язык обучения
Русский
Учебный семестр
весенний
Кредиты
4.00
Трудоемкость
2 лекции, 2 практики и 2 лабораторные работы в неделю
Содержание курса

Лекция 1    "Экспериментальные основы электромагнетизма. Базовые понятия. Системы единиц.
Элементы векторного анализа, скалярные и векторные поля, градиент функции, дивергенция, ротор, поток вектора, циркуляция вектора, теорема Остроградского-Гаусса, Теорема Стокса"
Лекция 2    Электростатика: заряды, напряженность, закон Кулона, опыт Милликена, теорема Гаусса
Лекция 3    Потенциал и разность потенциалов. Диполь (напряженность, энергия и поляризация). Теорема о циркуляции.
Лекция 4    Металлы и диэлектрики. Экранировка. Граничные условия. Модели диэлектриков. Поле в веществе. Теорема Гаусса в веществе.
Лекция 5    Уравнение Пуассона. Основная задача электростатики. Метод изображений. Диэлектрическая сфера во внешнем поле. Среднее поле. Формула Клаузиуса-Мосотти
Лекция 6    Энергия системы зарядов. Конденсатор. Емкостные коэффициенты. Плотность энергии поля. Энергетический метод вычисления сил.
Лекция 7    Термодинамика диэлектриков. Сегнетоэлектрики. Температура Кюри. Пьезоэлектрики.
Лекция 8    "Магнитное поле движущегося заряда. Преобразование Лоренца для электромагнитного поля. Относительность плотности заряда.
Сила Лоренца. Сила Ампера. Закон Био-Савара"
Лекция 9    "Магнитный момент. Поле магнитного диполя. Сила, действующая на магнитный диполь во внешнем постоянном поле.
Магнитное поле в веществе. Диамагнетики, парамагнетики. Механизмы намагничивания. Вектор намагниченности, магнитная проницаемость."
Лекция 10    Ферромагнетики. Явления гистерезиса. Закон Кюри. Получение сверхнизких температур.
Лекция 11    "Движение заряженных частиц в постоянном электромагнитном поле.
Связь механического и магнитного моментов. Магнитомеханический и гиромагнитный эффекты. Прецессия магнитного момента во внешнем поле. Магнитный резонанс. ЯМР и ЭПР."
Лекция 12    Постоянный ток. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной форме. Сопротивление и проводимость. Элементы микроскопической теории проводимости. Правила Кирхгофа и расчет цепей постоянного тока. Токи в неограниченных средах.
Лекция 13    Вакуумные приборы. Закон трех вторых. Ток в различных веществах. Модель проводимости Друде. Эффект Холла. Полупроводники.
Лекция 14    Электрические явления в контактах. Электрический ток в газах.
Лекция 15    Сверхпроводимость. Эффект Мейсснера. Магнитные свойства. Глубина проникновения.
Лекция 16    Электромагнитная индукция. Энергия магнитного поля. Индуктивные коэффициенты. Вычисление сил в магнитном поле.
Лекция 17    Система уравнений Максвелла. Ток смещения. Векторный потенциал. Векторный потенциал движущегося заряда и системы зарядов. Вывод законов Био-Савара и Ампера. Закон сохранения энергии и теорема Пойнтинга. Теорема взаимности.
Лекция 18    Квазистационарные токи. Переходные процессы в электрических цепях. Колебания в электрических цепях.
Лекция 19    Закон Ома для переменных токов. Векторные диаграммы. Правила Кирхгофа. Генерация и преобразование переменного тока и напряжения
Лекция 20    Действие несинусоидальной ЭДС. Разложение в ряд Фурье. Модуляция и детектирование.
Лекция 21    Электромагнитные волны. Плоская волна. Вектор Пойнтинга.
Лекция 22    Излучение электромагнитных волн. Диполь Герца
Лекция 23    Волноводы и резонаторы
Лекция 24    Неоднородные волны. Поверхностные волны. Волны в плазме.