Аннотация лекций и практических занятий

Аннотация лекций и практических занятий
ФМиАТ, 2 семестр.
1.
2.
3.
4.
ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ
Приобретение теоретических знаний законов электростатики,
магнетизма, постоянного тока и волновых процессов, их проявлений
в природе и технике, области их применения в профессиональной
деятельности.
Приобретение практических навыков расчетов электрического и
магнитного полей, параметров электрических цепей с постоянным и
переменным током, волновых процессов различной природы.
Приобретение практических навыков измерения параметров
электрических и магнитных полей, тока и напряжения,
Практическая проверка теоретических закономерностей основных
физических законов для формирования научно-обоснованного
инженерного представления о процессах и принципах работы
электромагнитных устройств.
ЛЕКЦИИ
ЛЕКЦИЯ 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯДОВ
Электрические заряды; закон сохранения зарядов; кулоновская сила
взаимодействия зарядов; параметры электрического поля; принцип
суперпозиции; распределённые заряды; движение зарядов в электрическом
поле, потенциальная энергия системы точечных зарядов.
ЛЕКЦИЯ 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ
Принцип суперпозиции, поле распределённых зарядов; теорема
Остроградского – Гаусса.
ЛЕКЦИЯ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ
Электрический диполь; поляризация молекул вещества; проводники в поле;
диэлектрики в поле; сегнетоэлектрики; пьезоэлектрический эффект;
электрическая ёмкость тел, конденсаторы; энергия электрического поля;
плотность энергии электрического поля
ЛЕКЦИЯ 4. ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Принцип непрерывности; законы Ома для участка цепи и полной цепи; закон
Джоуля–Ленца; эквивалентные цепи, правила Кирхгофа; электропроводность
различных сред.
ЛЕКЦИЯ 5. КОНТАКТНЫЕ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСИЕ ЯВЛЕНИЯ
Контактная разность потенциалов; термоэлектрические явления; эффекты
Зеебека и Пельте. Термопары. Методы измерения температуры.
ЛЕКЦИЯ 6. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКОВ
Параметры магнитного поля; закон Ампера; сила Лоренца; эффект Холла;
магнитное поле зарядов; магнитное взаимодействие токов; напряжённость
магнитного поля; принцип суперпозиции; вектор магнитной индукции; линии
индукции;
ЛЕКЦИЯ 7. МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Закон Био–Савара–Лапласа; поток вектора магнитной индукции; теорема
Гаусса; теорема о циркуляции.
ЛЕКЦИЯ 8. ПРОВОДНИКИ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Контур с током в магнитном поле, магнитный момент; работа по
перемещению проводника и контура с током в магнитном поле;
ЛЕКЦИЯ 9. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ
Магнитные свойства вещества; восприимчивость и проницаемость;
намагниченность;
парамагнетики,
диамагнетизм,
ферромагнетики;
гистерезис.
ЛЕКЦИЯ 10. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
ЭДС электромагнитной индукции; закон Фарадея; потокосцепление;
электронная теория электромагнитной индукции; самоиндукция и
индуктивность; энергия магнитного поля; токи при замыкании и размыкании
цепи.
ЛЕКЦИЯ 11. ОСНОВЫ ТЕОРИИ МАКСВЕЛЛА
Гипотеза Максвелла о вихревом электрическом поле. Первое уравнение
Максвелла; ток смещения; второе уравнение Максвелла; третье и четвёртое
уравнения; полная система уравнений Максвелла для электромагнитного
поля.
ЛЕКЦИЯ 12. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Гармонические электромагнитные колебания; затухающие электромагнитные
колебания; резонанс в различных контурах; метод диаграмм.
ЛЕКЦИЯ 13. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
Переменный ток; закон Ома; импеданс; мощность; последовательные и
параллельные цепи с переменным током.
ЛЕКЦИЯ 14. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ. УПРУГИЕ ВОЛНЫ.
Распространение упругих колебаний; волна; параметры и уравнения волны;
дисперсия волн; энергия упругой волны; отражение упругих волн;
интерференция и дифракция упругих волн; стоячие волны.
ЛЕКЦИЯ 15. ЗВУК.
Звуковые волны; параметры звука; закон Вебера; эффект Доплера;
ультразвук; инфразвук; применения и проявления.
ЛЕКЦИЯ 16. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
Свет – электромагнитная волна; уравнение световой волны, как следствие
системы уравнений Максвелла; скорость света; коэффициент преломления;
вектор Умова-Пойнтинга; принципы радиопередачи.
ЛЕКЦИЯ 17. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ
Студенческие выступления по темам, рассмотренным в лекции; презентации;
обсуждение видеороликов по физическим явлениям и процессам; анализ
экзаменационных вопросов; итоги рейтинга студентов.
ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ТМ и ТОМ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (перечень типовых задач),
ПРАКТИКА 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯДОВ
Поле точечных зарядов; принцип суперпозиции; силы взаимодействия
системы зарядов; работа по перемещению зарядов; движение зарядов в
электрическом поле, потенциальная энергия системы точечных зарядов.
ПРАКТИКА 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ
ЗАРЯДОВ
Принцип суперпозиции, поле диполя; метод точечных зарядов; поле
распределённых зарядов; теорема Остроградского – Гаусса; проводники в
поле; диэлектрики в поле.
ПРАКТИКА 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ
Аудиторная контрольная работа №1 по разделу «Электрическое поле
зарядов».
Электрическая ёмкость тел, конденсаторы; энергия электрического поля;
плотность энергии электрического поля.
ПРАКТИКА 4. ПОСТОЯННЫЙ ТОК
Применение законов Ома для участка цепи и полной цепи; закон Джоуля–
Ленца; определение параметров электрических цепей.
ПРАКТИКА 5. КОНТАКТНЫЕ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСИЕ ЯВЛЕНИЯ
Эквивалентные цепи, правила Кирхгофа; контактная разность потенциалов;
электропроводность различных сред; термоэлектрические явления;
термопары; методы измерения температуры.
ПРАКТИКА 6. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКОВ
Аудиторная контрольная работа № 2 по разделу «Постоянный ток».
Параметры магнитного поля; магнитное поле зарядов; напряжённость
магнитного поля; принцип суперпозиции; вектор магнитной индукции.
ПРАКТИКА 7. СИЛОВОЕ ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Магнитное взаимодействие токов; закон Ампера; сила Лоренца; эффект
Холла.
ПРАКТИКА 8. МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
поток вектора магнитной индукции; теорема Гаусса; теорема о циркуляции.
ПРАКТИКА 9. МЕТОДЫ РАСЧЕТА МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ
Закон Био–Савара–Лапласа; магнитное поле системы токов.
ПРАКТИКА 10. КОНТУР С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Контур с током в магнитном поле, магнитный момент; работа по
перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
ПРАКТИКА 11. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
ЭДС электромагнитной индукции; закон Фарадея; самоиндукция и
индуктивность; расчет параметров катушек индуктивности; энергия
магнитного поля;
ПРАКТИКА 12. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. ОСНОВЫ ТЕОРИИ
МАКСВЕЛЛА
Аудиторная контрольная работа № 3 по разделу «Магнитное поле
токов».
Токи при замыкании и размыкании цепи; система уравнений Максвелла.
ПРАКТИКА 13. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
Гармонические электромагнитные колебания; параметры колебательных
систем; затухающие электромагнитные колебания; резонанс.
ПРАКТИКА 14. ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
Метод диаграмм; переменный ток; закон Ома; импеданс; мощность;
последовательные и параллельные цепи с переменным током.
ПРАКТИКА 15. ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ.
Аудиторная контрольная работа № 4 по разделу «Электромагнитные
колебания».
Параметры и уравнения волны; энергия упругой волны; отражение упругих
волн; интерференция и дифракция упругих волн; стоячие волны; уравнение
световой волны; скорость света; коэффициент преломления; вектор УмоваПойнтинга.
ПРАКТИКА 16. ЗВУК.
Звуковые волны; параметры звука; закон Вебера; эффект Доплера.
ПРАКТИКА 17. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ
Анализ основных ошибок контрольных работ; повторное решение типовых
задач, вызывавших наибольшие трудности; анализ экзаменационных задач;
итоги рейтинга студентов.