Содержание
- 2. 51 1. Электростатика. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
- 3. Теория близкодействия: взаимодействие между телами осуществляется через посредника –физическое поле. Все физические поля распространяются в вакууме
- 4. Если заряды находятся в диэлектрической среде, то ε – диэлектрическая проницаемость среды.
- 5. 51 2. Напряжённость электростатического поля. Напряжённость поля точечного заряда. Принцип суперпозиции. Линии напряжённости (силовые линии).
- 6. Напряжённость электростатического поля: qпр – не очень большой, чтобы не изменить систему. Напряжённость поля точечного заряда
- 7. 51 3. Потенциальная энергия взаимодействия зарядов. Потенциальная энергия одного заряда в системе зарядов. Потенциал. Эквипотенциальные поверхности.
- 8. Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов: F = 0: r → ∞ W = 0 Отношение потенциальной
- 9. Эквипотенциальные поверхности – поверхности равного потенциала или множество точек, у которых одинаковый потенциал.
- 10. 51 4. Работа по перемещению заряда. Связь напряжённости и потенциала. Градиент.
- 11. Градиент – вектор, направленный в сторону наибольшего изменения поля Это означает, что если (α = 90°),
- 12. 51 5. Диполь. Поле диполя. Диполь во внешнем электростатическом поле.
- 14. 58 Лекция № 2 ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ В ВАКУУМЕ ИЛИ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
- 15. 58 6. Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса и её применение для расчёта полей заряженных
- 16. объёмная плотности заряда поверхностная плотности заряда линейная плотности заряда где V – объём пространства, S –
- 17. Применение теоремы Гаусса Плоскость (σ) ФЕ = 2ЕS + 0 = 2ЕS 2) Нить (r (тау))
- 18. 58 Вопрос 7. Циркуляция вектора Е. Теорема Стокса.
- 19. Теорема Стокса
- 20. 58 Вопрос 8. Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Граничные условия.
- 21. Проводники – вещества, заряды которых способны перемещаться на макроскопические расстояния. Рассмотрим однородное электростатическое поле (Е=const). +
- 22. 58 Лекция № 3 ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
- 23. 73 9. Распределение зарядов в проводнике. Общая задача электростатики.
- 24. Если телу сообщить избыточный заряд q, то он распределится так, чтобы соблюдалось равновесие. Это означает, что
- 25. Кроме того, известны: а) либо потенциалы всех проводников; б) либо заряды всех проводников; в) либо заряды
- 26. 73 10. Конденсаторы. Электроёмкость конденсаторов плоского, сферического, цилиндрического. Соединение конденсаторов параллельное и последовательное.
- 27. Конденсатор – устройство, обладающие способностью при малых размерах и небольших относительно окружающих тел потенциалах накапливать значительные
- 28. Электроёмкость цилиндрического конденсатора Последовательное соединение конденсаторов. Все внутренние обкладки при последовательном соединении электризуются через влияние. Их
- 29. 73 11. Ёмкостные коэффициенты. Энергия заряженного конденсатора. Объёмная плотность электрической энергии. Сила взаимодействия обкладок конденсатора.
- 30. Свойство: аряды проводников являются линейными, однородными функциями их потенциалов, а потенциалы − линейными, однородными функциями зарядов.
- 31. Энергия изолированного (уединенного) проводника. Объёмная плотность энергии для электростатического поля: Сила взаимодействия обкладок конденсатора.
- 32. 56 Лекция № 4 ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
- 33. 56 12. Диэлектрики в электрическом поле. Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Вектора E, D,
- 34. Проводник — вещество, среда, материал, хорошо проводящие электрический ток. Диэлектрики (изоляторы) – вещества, которые при нормальных
- 35. 2. Ионная поляризация – смещение зарядов во внешнем поле: положительные смещаются по полю, отрицательные против поля.
- 36. [P] = [D] = Кл / м2
- 37. Диэлектрическая проницаемость: Диэлектрическая восприимчивость: Связь между векторами E, D, P
- 38. 56 13. Граничные условия. Граничные условия на границе двух диэлектриков. Граничные условия на границе проводник-диэлектрик.
- 40. Воспользуемся формулой: D = ε0εЕ ε 2 Е 2n = ε 1 Е 1n Согласно теореме
- 41. D1n = D2n Е1τ = Е2τ 1 2 1 2
- 43. 56 Граничные условия проводник-диэлектрик
- 44. 72 Лекция № 5 ТЕРМОДИНАМИКА ДИЭЛЕКТРИКОВ. ТИПЫ ДИЭЛЕКТРИКОВ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ
- 45. 72 14. Электрическое поле в диэлектрике. Энергия электрического поля в диэлектрике.
- 47. C = 4πε0εR – ёмкость шара Энергия заряженного шара:
- 48. 72 15. Термодинамика диэлектриков.
- 49. Рассмотрим процесс поляризации с точки зрения термодинамики. 1 начало термодинамики: δQ = dU + δA δA
- 50. 72 Адиабатическое и квазистатическое изменение поляризации диэлектрика приводит к изменению температуры, т. е. наблюдается электрокалорический эффект.
- 51. СЕ − теплоемкость диэлектрика при E = const
- 52. 72 16. Сегнетоэлектрики. Свойства сегнетоэлектриков. Петля гистерезиса.
- 53. Электреты – под действием электрического поля поляризуются. Пьезоэлектрики – при деформации поляризуются (прямой эффект) Обратный пьезоэффект
- 54. 62 Лекция № 6 ПОСТОЯННЫЙ ТОК
- 55. 62 17. Электрический ток. Условия существования. Сила тока. Плотность тока. Уравнение непрерывности.
- 56. Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Электрический ток – перенос электрического заряда через некоторую воображаемую
- 57. По теореме Остроградского-Гаусса Это уравнение непрерывности в дифференциальной форме. Уравнение непрерывности для постоянного тока: Отсюда следует
- 58. 62 18. Электродвижущая сила. Закон Ома. Закон Ома в дифференциальной форме для однородного и неоднородного участка
- 59. Величина, равная работе сторонних сил, по перемещению единичного положительного заряда по замкнутому контуру, называется электродвижущей силой
- 60. 62 19. Работа и мощность тока. КПД. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа.
- 61. Мощность электрического тока для однородного и неоднородного участков Удельная мощность электрического тока (в дифференциальной форме для
- 62. КПД источника тока Правила Кирхгофа: Первое правило Кирхгофа Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю Второе
- 63. 49 Лекция № 7 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ.
- 64. 49 20*. Переходные процессы в конденсаторах. Разрядка и зарядка конденсатора.
- 65. Квазистационарный ток – ток, мгновенное значение которого одинаково во всех поперечных сечениях провода (цепи). Квазистационарное поле
- 66. Рассмотрим зарядку конденсатора. здесь I0 = Ԑ/R – начальное значение силы тока при t = 0.
- 67. 49 21. Классическая теория электропроводности металлов (теория Друде-Лоренца). Вывод законов Ома и Джоуля-Ленца.
- 68. Теория Друде-Лоренца: в данной теории предполагается, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального
- 69. Таким образом, плотность тока вычисляется следующим способом Следовательно, удельная электропроводность (формула Друде-Лоренца) Подвижность электронов , Получим
- 70. Количество теплоты в единице объема: Удельное электросопротивление Плотность тока отсюда закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме (локальной
- 71. 49 22. Закон Видемана-Франца. Затруднения классической теории электропроводности.
- 72. Видеман и Франц установили в 1853 году эмпирический закон (из опыта): При постоянной температуре для всех
- 73. Затруднения классической теории При выводе формулы Друде не учитывал распределение максвелла электронов по скоростям. Лоренц учёл
- 74. 61 Лекция № 8 КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ
- 75. 61 23. Электроны в металлах. Функция распределения Ферми-Дирака. Энергия и уровень Ферми.
- 76. Электроны представляем как идеальный одноатомный газ. Но в квантовой механике надо учитывать корпускулярно-волновые свойства электронов. Свойства
- 77. При заполнении электронами энергетических состояний (уровни энергии) для фермионов выполняется принцип Паули: в данной системе тождественных
- 78. Бозоны – частицы с целым спином Формула Бозе-Эйнштейна: Энергия Ферми при абсолютном нуле: Температура Ферми: Уровень
- 79. 61 24. Элементы зонной теории твердых тел. Металлы (проводники), полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной
- 80. Электроны в атомах находятся на строго определенных уровнях. Заполнение зон. Металлы – вещества с высокой электро-
- 82. 61 25. Электросопротивление, его температурная зависимость. Сверхпроводимость. Свойства сверхпроводников. Высокотемпературные сверхпроводники.
- 83. Зависимость сопротивления от температуры в металлах – ρ = ρ0 (1 + αt). здесь n –
- 84. 2) Квантовое: электроны обмениваются фононами. Фононы –квант колебаний Высокотемпературная сверхпроводимость (ВТСП) Эффект Джозефсона - протекание сверхпроводящего
- 85. 66 Лекция № 9 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
- 86. 66 26. Полупроводники. Температурная зависимость сопротивления полупроводников. Собственная и примесная проводимость в полупроводниках.
- 87. У полупроводников размеры запрещённой зоны больше, чем у металлов, но меньше, чем у диэлектриков. Следовательно, для
- 88. Примесная проводимость в полупроводниках. Донорные примеси — это донорные (отдающие) химические элементы, добавляемые к полупроводнику для
- 89. Акцепторная примесь представляют собой акцепторные (принимающие) химические элементы, добавляемые в полупроводник для увеличения его электропроводности. Элементы
- 90. Зависимость концентрации электронов донорного происхождения или дырок акцепторного происхождения: n = const · exp(- ΔWd,a /2kT),
- 91. 66 27. Контакт двух полупроводников с различным типом проводимости (p-n переход). Полупроводниковые диоды и триоды. Принцип
- 92. По квантовой модели, электрон находится в потенциальном ящике. АВ – работа выхода электрона из металла, отсчитываемая
- 93. Контактная разность потенциалов Если привести в соприкосновение два разных металла, между ними возникает разность потенциалов, называемая
- 94. Условие равновесия – выравнивание уровня Ферми. Контактная разность потенциалов (внешняя): Внутренняя разность потенциалов: Диод – прибор,
- 95. Вольтамперная характеристика (ВАХ) Вольтамперная характеристика (ВАХ) идеального диода
- 96. 66 Лекция № 10 Термоэлектрические явления
- 97. 66 28. Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления и их использование. Эффект Пельтье.
- 98. Явление Зеебака Если собрать замкнутую цепь из разнородных металлов, разные спаи держать при разной температуре, то
- 99. Эффект Пельтье (обратное явлению Зеебека): при протекании тока через спай двух металлов теплота или выделяется, или
- 100. 66 29. Закон электролиза. Эффект Ганна Электрический ток в электролитах. Законы электролиза Фарадея.
- 101. Первый закон электролиза: m = kq = kIt, I − сила тока, протекающего через раствор электролита
- 103. 66 Лекция № 11 Электрический ток в газах.
- 104. 66 Вопрос 30. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный газовые разряды.
- 105. Газовый разряд – протекание электрического тока через газ. Нейтральный газ электрический ток не проводит. Ионизация газов
- 106. Вольтамперная характеристика Процессы появления ионов: 1) Фотоионизация – под действием света 2) Эмиссия – испускание электронов
- 107. 66 31. Плазма. Дебаевский радиус экранирования. Плазменная частота.
- 108. Плазма – высокоионизированный газ. Если степень ионизации α~10−3, то слабо ионизованная плазма. Если степень ионизации α~10−2,
- 109. 66 32. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Работа выхода. Вакуумные диоды и триоды.
- 110. Работа выхода – энергия необходимая, чтобы электрон с поверхности металла перешел в вакуум. Термоэлектрический ток –
- 111. Рассмотрим триод
- 113. Скачать презентацию