Курс «Электромагнетизм» читается студентам второго курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 3 семестре. 

Курс включает следующие основные разделы: электростатика: закон Кулона, теорема Остроградского-Гаусса, потенциальность электростатического поля, теорема о циркуляции, уравнения Пуассона и Лапласа, проводники в электростатическом поле; диэлектрики; постоянный электрический ток: сила и плотность тока, линии тока, условие стационарности тока, закон Ома, работа и мощность; магнитостатика: взаимодействие токов, закон Био-Савара-Лапласа, закон Ампера, теорема о циркуляции вектора индукции магнитного поля; магнетики; электромагнитные колебания; полупроводники.

Изучение раздела «Электромагнетизм» в курсе общей физики призвано заложить основы такого понимания, подготовить студентов к освоению более сложных дисциплин, таких как квантовая механика и физика конденсированного состояния.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Основные законы электростатики. Закон Кулона.
Электромагнитное взаимодействие и его место среди других взаимодействий в природе Опыты Милликена и Томсона. Закон Кулона (начало) Физические демонстрации: примеры электризации (продолжение) Электрическое поле заряженного отрезка Понятие телесного угла

Лекция 2. Теорема Остроградского — Гаусса. Потенциал электростатического поля..
Силовые линии поля E Физическая демонстрация: наблюдение силовых линий электрического поля Кубик с заряженной гранью (начало) Физическая демонстрация: электризация тел при контакте (без трения) Теорема Остроградского — Гаусса в дифференциальной форме Разность потенциалов Связь между вектором E и потенциалом электростатического поля Физическая демонстрация: опыт Кавендиша с двумя полусферами

Лекция 3. Расчет и измерение потенциала электростатического поля. Обратная задача электростатики.
Дипольный момент системы зарядов Потенциал и электростатическое поле точечного диполя Электрическое поле и потенциал однородно заряженной сферы Эквипотенциальные поверхности Теорема Ирншоу Физическая демонстрация: измерение потенциала заряженной пластины пламенным зондом Одномерное уравнение Пуассона Физическая демонстрация: распределение заряда по поверхности проводника Уравнение Лапласа Идеальные проводники в электростатическом поле

Лекция 4. Проводники в электростатическом поле. Емкостные и потенциальные коэффициенты.
Идеальный проводник с полостью во внешнем электростатическом поле Физические демонстрации: клетка Фарадея, индукционный метод получения заряда Теорема единственности распределения зарядов в изолированном проводнике. Проводящий шар во внешнем электростатическом поле Метод электростатических изображений Точечный заряд вблизи проводящей сферы и внутри проводящей сферы Теорема взаимности Электроёмкость конденсаторов Физические демонстрации: плоский конденсатор, цилиндрический конденсатор

Лекция 5. Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков во внешнем поле.
Потенциальные и ёмкостные коэффициенты для двух сферических проводников Потенциальные и ёмкостные коэффициенты для двух концентрических проводящих сфер Дипольный момент и вектор поляризации диэлектрика Физическая демонстрация: поляризация диэлектрика Поляризация диэлектриков во внешнем электростатическом поле Вектор электрической индукции Заряженный сферический проводник, помещённый в диэлектрик Диэлектрическая восприимчивость Физическая демонстрация: лейденская банка

Лекция 6. Связь между плотностями свободных и связанных зарядов в линейном изотропном диэлектрике.
Связь между плотностями свободных и связанных зарядов в линейном изотропном диэлектрике (начало) Теорема о циркуляции (продолжение) Шар с прямоугольной полостью Физические демонстрации: диэлектрик в поле двух шаров, вытянутый диэлектрик в поле двух пластин, жидкий диэлектрик в конденсаторе, втягивание диэлектрика с большей диэлектрической проницаемостью.

Лекция 7. Энергия и силы в электростатике. Объемная плотность энергии.
Работа внешних сил по перемещению заряда Закон изменения внутренней энергии системы Сила, действующая на обкладки плоского конденсатора Энергия точечного диполя во внешнем поле Объёмная плотность энергии в случае простого диэлектрика Физическая демонстрация: пьезоэффект, обратный пьезоэффект

Лекция 8. Пондеромоторные силы в электрическом поле. Механизмы поляризации диэлектриков.
Классификация диэлектриков по характеру кривой поляризации Расчёт энергии в системах "диэлектрик-проводник" Точечный диполь Теория Ланжевена Физические демонстрации: двигатель на солнечной батарее, термопара, яблоко

Лекция 9. Сегнетоэлектрики. Законы постоянного тока.
Классификация веществ по проводимости Доменная структура, гистерезис, температура Кюри сегнетоэлектрика (начало) Физическая демонстрация: "плохой" проводник Теорема Томсона для проводников Ток короткого замыкания Физические демонстрации: короткое замыкание, шунт

Лекция 10. Электропроводность. Законы Ома и их следствия. Правила Кирхгофа.
Физические демонстрации: проводящие диэлектрики, энерговыделение в цепи Закон Джоуля — Ленца Электропроводность и теплопроводность Правила Кирхгофа

Лекция 11. Основные законы магнитостатики. Свойства вектора магнитной индукции.
Сопротивление заземления Введение. Физическая демонстрация: железные опилки и проводник с током, опилки в поле магнита Сила Лоренца Физическая демонстрация: пучок электронов в магнитном поле Принцип суперпозиции Магнитное поле отрезка с током Отсутствие магнитных зарядов

Лекция 12. Примеры применения законов магнитостатики. Векторный потенциал.
Физическая демонстрация: газовый разряд в магнитном поле Теорема о циркуляции вектора B в дифференциальной форме Соленоид конечной длины Бесконечная плоскость с током Магнитный диполь Эффект Холла Физическая демонстрация: датчик Холла

Лекция 13. Электромагнитная индукция. Взаимоиндукция и самоиндукция.
Физический смысл векторного потенциала Закон электромагнитной индукции Фарадея Самоиндукция бесконечного соленоида Физические демонстрации: катушка с амперметром, кольцевой проводник с амперметром, катушки в электрической цепи Причины возникновения электромагнитной индукции

Лекция 14. Правило Ленца. Энергия магнитного поля. Работа сил Ампера.
Вращающийся проводник с током Квазистационарный ток Физическая демонстрация: катушка индуктивности и проводящее кольцо Работа ЭДС в цепи с индуктивностью Физическая демонстрация: катушка индуктивности в размыкаемой цепи Работа сил Ампера Соосные катушки

Лекция 15. Энергия и силы в неоднородном магнитном поле. Магнитное поле в веществе.
Момент силы Ампера, действующей на элементарный ток Вектор намагниченности

Лекция 16. Связь между намагниченностью и молекулярными токами. Энергия и силы в магнитной среде.
Граничные условия для вектора намагниченности Теорема Гельмгольца и теорема Пуассона Бесконечный цилиндрический проводник в однородной магнитной среде Сила, действующая на магнетик Физические демонстрации: магниты, проводники в поле электромагнита, диамагнетик в поле электромагнита

Лекция 17. Магнетики во внешнем магнитном поле. Ферромагнетизм.
Фактор формы для магнетиков Физическая демонстрация: пламя свечи в магнитном поле  Не изотропный магнетик в однородном магнитном поле Физические демонстрации: диамагнетик и парамагнетик в поле электромагнита Влияние магнитной среды на проводник с током и постоянный магнит Теорема Ранкорна Температура Кюри Физические демонстрации: нагреваемый ферромагнетик в поле магнита, ориентация доменов в магнитной плёнке Классификация магнетиков

Лекция 18. Микроскопическое описание магнетизма.
Гиромагнитное отношение Собственный магнитный момент атома во внешнем магнитном поле (начало) Физическая демонстрация: механический гироскоп Ларморова прецессия Магнитная восприимчивость Магнитная восприимчивость Магнитная экранировка (начало) Физическая демонстрация: колебания тока в индуктивной цепи

Лекция 19. Квазистационарные токи. RLC-контур.
Сферическая оболочка из сильного магнетика Релаксация объёмного заряда Токи смещения Резонанс АЧХ и ФЧХ Векторная диаграмма для RLC-контура Физическая демонстрация: связанные контуры

Лекция 20. Переменный ток. Энергетические соотношения в цепях переменного тока.
Амплитуда тока и сдвиг фазы в RLC-контуре Трёхфазный ток (соединение "звезда") Трансформатор Физические демонстрации: генератор, электродвигатель, трёхфазный двигатель, парение проводящего кольца в магнитном поле, "прыгающее" кольцо, понижающий трансформатор, повышающий трансформатор Добротность

Лекция 21. Колебания в цепях переменного тока. Скин-эффект.
Общее решение Связанные контуры Физические демонстрации: трансформатор Тесла, индуктивный контур с высокочастотным током, высокочастотный ток и диэлектрик, газоразрядные лампы и высоковольтный источник Скин-эффект

Лекция 22. Электромагнитные волны. Вектор Умова — Пойнтинга. Термоэлектрические явления.
Магнитный дипольный излучатель Вектор Умова — Пойнтинга (начало) Физические демонстрации: эффект Пельтье, эффект Зеебека, термоэлемент с лазером, левитация магнита над поверхностью сверхпроводника, стабилитрон (продолжение)