Экзаменационные вопросы по курсу “Электричество и магнетизм” 2011 г.

преподаватель  Эйхвальд А.И.

                                                                                                                                        

1.  Постоянное магнитное поле.  Индукция магнитного поля. Закон Ампера. Сила Лоренца. Закон Био-Савара.  Расчет магнитной индукции прямолинейного тока. Эффект Холла.

2.  Векторный потенциал магнитного поля. Кулоновская калибровка. Уравнение Пуассона для векторного потенциала.

3.  Дифференциальные уравнения постоянного магнитного поля. Интегральная форма. Поведение поля на граничных поверхностях. Поле бесконечно длинного цилиндрического проводника с током. Поле тока постоянной плотности, текущего по бесконечной плоскости.

4.  Потенциальная функция контура с током во внешнем магнитном поле. Взаимодействие линейных контурных токов. Коэффициент взаимной индукции контуров.

5.  Потенциальная функция объемно распределенных токов. Полная потенциальная функция тока. Коэффициент самоиндукции. 

6.  Скалярный потенциал магнитного поля контурного линейного тока. Магнитный листок. Двойной слой магнитного заряда. Магнитный диполь.

7.  Векторный потенциал и магнитное поле витка с током в дипольном приближении. Сила и момент сил,  действующие  на диполь во внешнем поле.

8. Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Выражение векторного потенциала через намагниченность вещества. Молекулярные (связанные) токи. Напряженность магнитного поля. Дифференциальные уравнения магнитного поля в магнетиках. Магнитная проницаемость и восприимчивость.

9.  Теорема о циркуляции поля Н и потоке магнитной индукции в магнетиках. Поведение полей на границе раздела магнетиков. Преломление линий поля. Примеры расчета полей в присутствии магнетиков (катушка на тороидальном сердечнике с зазором,  однородно намагниченный цилиндр конечной длины).

10. Электромагнитная индукция в проводниках, движущихся в магнитном поле. Правило потоков Фарадея. Правило Ленца.  Примеры применения в технике.

11. Вихревое электрическое поле. Дифференциальное уравнение. Примеры применения в науке и технике. Токи Фуко.

12.  Квазистационарные токи. Основные уравнения теории квазистационарных токов. Энергия магнитного взаимодействия квазистационарных токов. Энергия магнитного поля. Расчет коэффициента самоиндукции коаксиального кабеля.

13. Магнитные свойства атомов. Гиромагнитное отношение. Магнетон Бора. Спин электрона. Эксперимент Штерна-Герлаха.

14. Диамагнетизм вещества. Теорема Лармора. Парамагнетизм. Формула Ланжевена.

15. Ферромагнетизм.  Эффект Баркгаузена. Доменная структура ферромагнетиков. Эксперименты Эйнштейна-де-Гааза и Барнета.

16.  Квазистационарные токи. Дифференциальные уравнения квазистационарных токов. Реакция R-C и L-C – цепей на включение и выключение источника  постоянной   э.д.с.

17. Вынужденные колебания в последовательном колебательном контуре.  Метод комплексных изображений и векторных диаграмм для анализа цепей переменного тока. Импедансы. Примеры      (R-C, R-L-цепи).

18.  Токи смещения Максвелла. Система уравнений Максвелла. Электромагнитная волна от плоского листа с током. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плоские волны.

19.  Закон сохранения энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга. Пример с током в цилиндрическом проводнике. Импульс и момент импульса электромагнитного поля.

20.  Потенциалы электромагнитного поля. Лоренцевская калибровка. Уравнения Даламбера. Решение в форме запаздывающих потенциалов. Сферические волны.