Войти
Общая физика 22 лекции
Электромагнетизм
1677

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

Курс включает следующие основные разделы: заряды и электрическое поле, металлы и диэлектрики в электростатическом поле, постоянный электрический ток, магнитное взаимодействие токов и зарядов, магнетики, электромагнитное поле, электромагнитные колебания и волны, полупроводники, контактные явления, полупроводниковые устройства.

Задачей физики является объяснение окружающего нас материального мира на основе фундаментальных законов. Знание законов электромагнетизма необходимо для понимания строения вещества, в том числе новых необычных материалов, рождаемых революционным развитием технологической цивилизации.

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. Введение в электростатику. Закон Кулона.
Фундаментальные взаимодействия в природе Принцип суперпозиции Электростатическое поле системы зарядов Силовые линии электрического поля Электрическое поле на оси заряженного кольца Лекционные демонстрации Электрическое поле заряженного шара

Лекция 2. Теорема Остроградского – Гаусса. Электрическое напряжение и разность потенциалов.
Плоский конденсатор Теорема Остроградского – Гаусса Экспериментальные основания закона Кулона Теорема Остроградского – Гаусса в дифференциальной форме Лекционные демонстрации (силовые линии) Разность потенциалов Лекционные демонстрации (пламенный зонд)

Лекция 3. Локальная связь между напряженностью поля и потенциалом. Проводники в электростатическом поле.
Потенциал электростатического поля Уравнение Пуассона Однородное поле внутри заряженного шара Проводники в электростатическом поле Лекционные демонстрации

Лекция 4. Конденсаторы. Диэлектрики в электростатическом поле.
Плоский конденсатор Лекционные демонстрации (конденсаторы) Плоский конденсатор (продолжение) Цилиндрический конденсатор Соединения конденсаторов Поляризация диэлектриков Диэлектрик в плоском конденсаторе Лекционные демонстрации (диэлектрики в конденсаторах)

Лекция 5. Вектор электрической индукции. Граничные условия для векторов E и D.
Связанные заряды Материальные уравнения Граничные условия для векторов E и D Диэлектрический шар в однородном поле

Лекция 6. Энергия и силы в электростатике.
Диэлектрики в электростатическом поле Энергия системы зарядов Собственная энергия электростатической системы Лекционная демонстрация (лейденская банка) Энергия электростатического поля Электрический диполь во внешнем электростатическом поле Силы, действующие на диэлектрик в неоднородном электростатическом поле Электронная теория поляризации диэлектриков

Лекция 7. Постоянный электрический ток.
Плотность и сила тока Электродвижущая сила Закон Ома Сторонние силы Лекционные демонстрации Закон Джоуля – Ленца

Лекция 8. Разветвленные цепи постоянного тока. Токи в сплошной среде.
Резисторы Законы Кирхгофа Метод контурных токов Токи в сплошной среде Лекционные демонстрации Токи в сплошной среде (продолжение)

Лекция 9. Введение в магнитостатику. Законы Ампера и Био – Савара – Лапласа.
Токи в сплошной среде (продолжение) RC-цепи Введение Законы Ампера и Био – Савара – Лапласа Магнитное поле прямого провода с током Лекционные демонстрации

Лекция 10. Теорема о циркуляции. Векторный потенциал.
Магнитный момент Теорема о циркуляции Магнитное поле толстого провода Векторный потенциал Лекционные демонстрации (сила Ампера)

Лекция 11. Взаимодействие движущихся зарядов. Поток вектора B. Взаимная индукция.
Магнитное поле Земли Применение в технике Контур с током в магнитном поле Потенциальная функция тока во внешнем магнитном поле Третий закон Ньютона

Лекция 12. Электромагнитная индукция.
Взаимная индукция двух соленоидов Правило Ленца Лекционные демонстрации Прямоугольный контур с перемычкой в однородном магнитном поле Измерение магнитного напряжения и индукции Экстратоки

Лекция 13. Энергия и силы в магнитостатике. Магнитное поле в веществе.
Экстратоки Энергия магнитного поля Собственная силовая функция тока в магнитном поле Явление взаимной индукции Напряженность магнитного поля Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость Лекционные демонстрации

Лекция 14. Силы, действующие на магнетики в магнитном поле.
Магнитное поле в веществе (продолжение) Преломление линий магнитной индукции и напряженности Фактор формы магнетика Силы, действующие на магнетики в магнитном поле Лекционные демонстрации Силовая функция для магнетика в магнитном поле

Лекция 15. Диамагнетизм и парамагнетизм.
Силовая функция для магнетика в магнитном поле (продолжение) Физический смысл индукции и напряженности магнитного поля Прецессия Лармора Закон Кюри Механомагнитный эффект и магнитомеханический эффект

Лекция 16. Ферромагнетизм. Свободные электромагнитные колебания.
Гистерезис МРТ Свободные колебания в колебательном контуре

Лекция 17. Электромагнитные колебания. Переменный ток.
Резонанс напряжений Метод векторных диаграмм Импеданс Резонанс токов

Лекция 18. Электромагнитные колебания. Трансформаторы.
Резонанс токов (продолжение) Работа и мощность переменного тока Связанные колебательные контуры Трансформаторы Лекционные демонстрации Генераторы электрического тока

Лекция 19. Генераторы электрического тока. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны.
Синхронный и асинхронные генераторы тока Трёхфазный ток Токи смещения Материальные уравнения Излучение электромагнитных волн

Лекция 20. Излучение электромагнитных волн. Волновое уравнение.
Энергия электромагнитной волны Скин-эффект Излучение электромагнитных волн Волновое уравнение Лекционные демонстрации Сотовая связь Волновое уравнение (продолжение)

Лекция 21. Электропроводность твёрдых тел.
Волновое уравнение (продолжение) Сотовая связь Классическая теория Друде – Лоренца Закон Видемана – Франца Опыт Толмена и Стюарта Электронный газ в металлах Лекционные демонстрации

Лекция 22. Зонная структура кристаллов. Контактные явления.
Зонная структура кристаллической решетки Легирование Полупроводниковый диод Контактные явления Сверхпроводимость