„Fizică generală. Electromagnetism" - curs 2800 rub. de la MSU, antrenament 15 săptămâni. (4 luni), Data: 5 decembrie 2023.

Cursul 1. Interacțiunea electromagnetică și locul ei printre alte interacțiuni în natură. Dezvoltarea fizicii electricității în lucrările lui M.V. Lomonosov. Incarcare electrica. Purtători de sarcină microscopici. Experiența lui Millikan. Legea conservării sarcinii electrice. Electrostatică. Legea lui Coulomb și interpretarea câmpului său. Vector intensitatea câmpului electric. Principiul suprapunerii câmpurilor electrice.

Cursul 1. Flux vectorial al intensității câmpului electric. Teorema electrostatică Ostrogradsky–Gauss, reprezentarea sa în formă diferențială. Potențial de câmp electrostatic. Potenţial. Normalizarea potențialului. Relația dintre vectorul intensității câmpului electrostatic și potențial. Lucrul forțelor câmpului electrostatic. Potențialul sistemului de încărcare.

Cursul 3. Circulația vectorului intensității câmpului electric. Teorema circulației, reprezentarea ei în formă diferențială. Ecuațiile Poisson și Laplace. Dipol electric. Potențialul și puterea câmpului unui dipol.

Cursul 4. Conductoare într-un câmp electrostatic. Inducția electrostatică. Intensitatea câmpului la suprafață și în interiorul conductorului. Distribuția sarcinii pe suprafața unui conductor. Protecție electrostatică. Relația dintre sarcina și potențialul unui conductor. Capacitate electrică. Condensatoare. Capacitatea condensatoarelor plate, sferice și cilindrice. O bilă conducătoare într-un câmp electrostatic uniform.

Cursul 5. Dielectrice. Taxe gratuite și legate. Vector de polarizare. Relația dintre vectorul de polarizare și sarcinile legate. Vector de inducție electrică într-un dielectric. Susceptibilitate dielectrică și constantă dielectrică și substanțe. Ecuația materialului pentru vectorii câmpului electric. Teorema Ostrogradsky–Gauss pentru dielectrici. Forma sa diferentiala. Condiții la limită pentru vectorii de tensiune și inducția electrică. Bilă dielectrică într-un câmp electric uniform.

Cursul 6. Energia unui sistem de sarcini electrice. Energia de interacțiune și energia de sine. Energia câmpului electrostatic și densitatea sa volumetrică. Energia unui dipol electric într-un câmp extern. Forțe ponderemotoare într-un câmp electric și metode de calcul a acestora. Relația dintre forțele ponderomotoare și energia sistemului de sarcină.

Cursul 7. Teoria electronică a polarizării dielectricilor. Câmp local. Dielectrice nepolare. Formula Clausius–Mossotti. Dielectricii polari. Funcția Langevin. Polarizarea cristalelor ionice. Proprietățile electrice ale cristalelor. Piroelectrice. Piezoelectrice. Efectul piezoelectric direct și invers și aplicarea acestora. Feroelectrice. Structura domeniului feroelectricilor. Histerezis. Punctul Curie. Aplicarea feroelectricilor.

Cursul 8. Curent electric constant. Forța și densitatea curentului. Liniile curente. Câmp electric într-un conductor purtător de curent și sursele acestuia. Ecuația de continuitate. Condiție ca curentul să fie staționar. Tensiune electrică. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit. Rezistență electrică. Legea lui Ohm în formă diferențială. Conductivitatea electrică specifică a unei substanțe.

Cursul 9. Curente în medii continue. Împământare. Funcționare și putere DC. Legea Joule-Lenz și forma sa diferențială. Forțele exterioare. Forta electromotoare. Legea lui Ohm pentru un circuit închis. Lanțuri ramificate. regulile lui Kirchhoff. Exemple de aplicare a acestora.

Cursul 10. Magnetostatice. Interacțiunea curenților. Element curent. Legea Biot-Savart-Laplace și interpretarea ei în câmp. Vector de inducție a câmpului magnetic. Efectul unui câmp magnetic asupra unui curent. legea lui Ampere. Teorema privind circulația vectorului de inducție a câmpului magnetic. Forma diferențială a teoremei circulației. Natura vortex a câmpului magnetic. Ecuația este div B = 0. Conceptul de potențial vectorial. Natura relativistă a interacțiunilor magnetice.

Cursul 11. Curentul elementar și momentul său magnetic. Câmp magnetic al unui curent elementar. Curentul elementar într-un câmp magnetic. Câmp magnetic al unei sarcini în mișcare. Interacțiunea sarcinilor în mișcare. forța Lorentz. Efectul de hol.

Cursul 12. Flux vectorial de inducție magnetică (flux magnetic). Coeficient de auto-inductanță (inductanță). Coeficientul de inducție reciprocă a două circuite. Funcția de curent potențial. Forțe care acționează asupra unui circuit purtător de curent. Interacțiunea a două circuite cu curentul.

Cursul 13. Inductie electromagnetica. Legea lui Faraday a inducției electromagnetice și forma ei diferențială. regula lui Lenz. Metode de inducție pentru măsurarea câmpurilor magnetice. Toki Fuko. Fenomenul de autoinducere. Curenți suplimentari de închidere și rupere. Energia magnetică a curentului. Energia magnetică a unui sistem de circuite de curent. Energia câmpului magnetic și densitatea sa volumetrică.

Cursul 14. Magnetism. Conceptul de curenți moleculari. Vectorul de magnetizare al unei substanțe și legătura sa cu curenții moleculari. Vector de putere a câmpului magnetic. Permeabilitatea magnetică și susceptibilitatea magnetică a unei substanțe. Ecuația materialului pentru vectorii de câmp magnetic. Condiții la limită pentru vectorii intensității câmpului magnetic și inducției. Protectie magnetica. Influența formei unui magnet asupra magnetizării acestuia.

Cursul 15. Clasificarea materialelor magnetice. Diamagneți, paramagneți și feromagneți. Descrierea clasică a diamagnetismului. Precesia Larmor. Paramagnetism. teoria lui Langevin. Purtători microscopici de magnetism. Experimentul magneto-mecanic al lui Einstein-de-Haas. Experimentul mecanomagnetic al lui Barnett. Raport giromagnetic.

Cursul 16. Ferromagneți. Magnetizare spontană și temperatura Curie. Structura domeniului. Histerezis de magnetizare, curba Stoletov. Inducția reziduală și forța coercitivă. Dependența de temperatură a magnetizării. Forțe care acționează asupra magneților într-un câmp magnetic.

Cursul 17. Curenți cvasi-staționari. Condiții pentru cvasi-staționaritate. Procese tranzitorii în circuitele RC și LC. Vibrații electromagnetice. Circuit oscilator. Vibrații naturale într-un circuit. Ecuația vibrațiilor armonice. Energia stocată în circuit. Oscilații amortizate. Indicele de atenuare. Timp de relaxare. Scădere logaritmică de amortizare. Factor de calitate a conturului. Oscilații în circuite cuplate. Oscilații parțiale și frecvențele lor. Vibrații (moduri) normale.

Cursul 18. Oscilații forțate în circuit. Procesul de stabilire a oscilațiilor forțate. Curent sinusoidal alternativ. Rezistență activă, capacitivă și inductivă. Impedanta. Legea lui Ohm pentru circuitele de curent alternativ. Metoda diagramei vectoriale și metoda amplitudinii complexe.

Cursul 19. Rezonanța tensiunii. Tensiuni și curenți la rezonanță. Lățimea curbei de rezonanță. Rezonanța curenților. Regulile lui Kirchhoff pentru circuitele de curent alternativ. Funcționare și alimentare cu curent alternativ. Valori efective ale curentului și tensiunii.

Cursul 20. Aplicarea tehnică a curenților alternativi. Generatoare si motoare electrice. Curent trifazat. Obținerea și utilizarea unui câmp magnetic rotativ. Conexiune stea și triunghi a înfășurărilor. Tensiuni de fază și linie. Transformator. Principiul de funcționare, dispozitiv, aplicație. Coeficientul de transformare. Rolul nucleului.

Cursul 21. Curenți de înaltă frecvență. Efectul pielii. Grosimea stratului de piele. Sistemul de ecuații al lui Maxwell ca o generalizare a datelor experimentale. Curent de conducere și curent de deplasare. Transformări reciproce ale câmpurilor electrice și magnetice. Undele electromagnetice. Ecuația undelor. Vector Umov-Poynting. Viteza de propagare a undelor electromagnetice.

Cursul 22. Teoria clasică a conductivității electronice Drude – Lorentz. Experiența lui Tolman și Stewart. Legile lui Ohm, Joule-Lenz și Wiedemann-Franz. Limitările teoriei electronice clasice. Conceptul de teoria benzilor solide. Nivelurile de energie și formarea zonelor de energie. principiul lui Pauli. Statistica Fermi-Dirac. Caracteristici ale structurii de bandă a dielectricilor, semiconductorilor și metalelor. Explicarea conductivității solidelor folosind teoria benzilor.

Cursul 23. Semiconductori. Conductibilitatea intrinsecă și a impurităților semiconductorilor. Semiconductori de tip P și n, joncțiune pn. Aplicații ale semiconductorilor: diode semiconductoare, tranzistoare, fotodiode, fotorezistoare. Fenomene de contact. Diferența de potențial de contact. Termoelectricitate. Forța termomotoare. Termocupluri. Efectul Peltier. fenomenul Thomson. Supraconductivitate. Proprietățile de bază ale supraconductorilor. Inducția magnetică în interiorul unui supraconductor. efectul Meissner. Câmp critic. Supraconductivitate la temperaturi ridicate. Aplicarea supraconductoarelor.

Turbinele cu abur ale centralelor nucleare. Partea 1. Teoria procesului termic.

Curs „Turbine cu abur pentru centrale nucleare. Partea 1. Teoria procesului termic” are scopul de a obține cunoștințe sistematice despre principiul funcționării, structura și teoria procesului termic turbine cu abur în mai multe etape de abur saturat de centrale nucleare și formarea abilităților și abilităților de a efectua calcule termice standard ale turbinei trepte.