Постоянный электрический ток

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО ФИЗИКЕ

(заочный факультет, 1 часть)

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

 

Кинематика

1. Физические модели (материальная точка; система материальных точек; абсолютно твердое тело, сплошная среда). Кинематическое описание движения.

2. Прямолинейное движение точки; скорость и ускорение при прямолинейном движении. Графические зависимости s(t), v(t), а (t)) для разных видов движения.

3. Движение по криволинейной траектории. Нормальное и касательное (тангенциальное) ускорения. Движение по окружности как частный случай криволинейного движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Графические зависимости φ(t), ω(t), ε(t) для различных случаев движения.

 

Динамика

1. Основная задача динамики. Современная трактовка законов Ньютона. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета. Второй закон Ньютона как уравнение движения. Третий закон Ньютона. Неинерциальные системы отсчета. Границы применимости класси­ческого способа описания движения частиц.

2. Импульс. Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы.

3. Работа и кинетическая энергия. Мощность. Консервативные и не­консервативные силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энер­гии в механике. Общефизический закон сохранения энергии. Применение законов сохранения.

4. Твердое тело в механике. Момент инерции тела относительно оси. Вращательный момент. Момент импульса. Основной закон динамики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное и вращательное движение.

5. Принцип относительности в механике. Постулаты специальной теории относитель­ности: сокращение движущихся масштабов, замедление движущихся часов, закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Работа и энергия. Преобразования импульса и энер­гии.

6. Элементы механики сплошных сред. Упругие напряжения. Закон Гука. Растяжение и сжатие стержней.

 

2. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

1. Статистический и термодинамический методы. Тепловое движение. Макроскопические па­раметры. Уравнения состояния. Внутренняя энергия. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

2. Статистические распределения. Распределение Максвелла. Распределение

частиц по абсолютным значениям скорости. Средняя кинетическая энергия частицы. Скорос­ти теплового движения частиц. Теплоемкость газов. Недостаточность классической те­ории теплоемкостей.

3. Понятие энтpопии. Определение энтропии изолированной равно­весной системы через статистический вес ее макросостояний. Прин­цип возростания энтропии.

4. Основы термодинамики. Обратимые и необратимые тепловые процессы. Изопроцессы. Первое начало термодинамики и его пpименение к изопpоцессам. Цикл Каpно. Второе начало термодинамики.

5. Явления переноса. Диффузия, теплопроводность, внутреннее трение. Коэффициенты диффузии, теплопроводности, вязкости и их взаимосвязь. Диффузия в газах и твердых телах. Вязкость жидкостей и газов.

6. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реального газа. Критические параметры.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА

1. Электрический заряд, закон его сохранения. Закон Кулона.

2. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции полей.

3. Поток вектора напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского – Гаусса; ее применение для расчета электростатических полей заряженной плоскости, двух плоскостей, нити, сферы, шара.

4. Работа по перемещению заряда в электростатическом поле. Потенциал и его

связь с напряженностью. Эквипотенциальные поверхности. Потенциалы заряженной плоскости, двух плоскостей, нити, сферы, шара. Потенциальный характер

электрических полей.

5. Диэлектрики и проводники в электростатическом поле. Электроемкость. Кон-

денсаторы различной конфигурации, их электроемкость.

1. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия сис­темы заряженных проводников. Энергия конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.

 

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

1. Электрический ток, условие его существования. Проводники и изоляторы. Сила и плотность тока.

2. Сопротивление проводников, зависимость его от температуры. Понятие о яв-

лении сверхпроводимости.

3. Закон Ома в дифференциальной и интегральной формах.

4. Работа электрического тока. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца в

дифференциальной и интегральной формах.

5. Сторонние силы. ЭДС гальванического элемента (источника тока). Закон Ома

для неоднородного участка и замкнутой цепи.

6. Правила Кирхгофа, их применение к решению задач.

7. Классическая теория электропроводности металлов.