"Physique générale. Électromagnétisme" - cours 2800 frotter. de MSU, formation 15 semaines. (4 mois), Date: 5 décembre 2023.
Miscellanea / / December 08, 2023
Conférence 1. L'interaction électromagnétique et sa place parmi les autres interactions dans la nature. Développement de la physique de l'électricité dans les travaux de M.V. Lomonosov. Charge électrique. Porteurs de charge microscopiques. L'expérience de Millikan. Loi de conservation de la charge électrique. Électrostatique. La loi de Coulomb et son interprétation du champ. Vecteur d’intensité du champ électrique. Le principe de superposition des champs électriques.
Conférence 1. Flux vectoriel d'intensité du champ électrique. Théorème électrostatique d'Ostrogradsky – Gauss, sa représentation sous forme différentielle. Potentiel de champ électrostatique. Potentiel. Normalisation du potentiel. Relation entre le vecteur de l'intensité du champ électrostatique et le potentiel. Travail des forces de champ électrostatique. Potentiel du système de charge.
Conférence 3. Circulation du vecteur d’intensité du champ électrique. Le théorème de circulation, sa représentation sous forme différentielle. Équations de Poisson et Laplace. Dipôle électrique. Potentiel et intensité de champ d'un dipôle.
Conférence 4. Conducteurs dans un champ électrostatique. Induction électrostatique. Intensité du champ à la surface et à l'intérieur du conducteur. Répartition de la charge sur la surface d'un conducteur. Protection électrostatique. Relation entre la charge et le potentiel d'un conducteur. Capacité électrique. Condensateurs. Capacité des condensateurs plats, sphériques et cylindriques. Une bille conductrice dans un champ électrostatique uniforme.
Conférence 5. Diélectriques. Frais gratuits et liés. Vecteur de polarisation. Relation entre le vecteur de polarisation et les charges liées. Vecteur d'induction électrique dans un diélectrique. Susceptibilité diélectrique et constante diélectrique et substances. Équation matérielle pour les vecteurs de champ électrique. Théorème d'Ostrogradsky-Gauss pour les diélectriques. Sa forme différentielle. Conditions aux limites pour les vecteurs de tension et l'induction électrique. Boule diélectrique dans un champ électrique uniforme.
Conférence 6. Énergie d'un système de charges électriques. Énergie d’interaction et énergie personnelle. Énergie du champ électrostatique et sa densité volumétrique. Énergie d'un dipôle électrique dans un champ externe. Forces pondéromotrices dans un champ électrique et méthodes pour leurs calculs. Relation entre les forces pondéromotrices et l'énergie du système de charge.
Conférence 7. Théorie électronique de la polarisation des diélectriques. Champ local. Diélectriques non polaires. Formule Clausius-Mossotti. Diélectriques polaires. Fonction Langevin. Polarisation des cristaux ioniques. Propriétés électriques des cristaux. Pyroélectrique. Piézoélectrique. Effet piézoélectrique direct et inverse et leur application. Ferroélectrique. Structure de domaine des ferroélectriques. Hystérèse. Point Curie. Application de la ferroélectrique.
Conférence 8. Courant électrique constant. Force et densité du courant. Lignes actuelles. Champ électrique dans un conducteur porteur de courant et ses sources. Équation de continuité. Condition pour que le courant soit stationnaire. Tension électrique. Loi d'Ohm pour une section d'un circuit. Résistance électrique. Loi d'Ohm sous forme différentielle. Conductivité électrique spécifique d'une substance.
Conférence 9. Courants dans les médias continus. Mise à la terre. Fonctionnement et alimentation CC. Loi Joule-Lenz et sa forme différentielle. Forces extérieures. Force électromotrice. Loi d'Ohm pour un circuit fermé. Chaînes ramifiées. Les règles de Kirchhoff. Exemples de leur application.
Conférence 10. Magnétostatique. Interaction des courants. Élément actuel. La loi Biot-Savart-Laplace et son interprétation de terrain. Vecteur d'induction de champ magnétique. L'effet d'un champ magnétique sur un courant. La loi d'Ampère. Théorème sur la circulation du vecteur induction du champ magnétique. Forme différentielle du théorème de circulation. Nature vortex du champ magnétique. L'équation est div B = 0. Le concept de potentiel vectoriel. Caractère relativiste des interactions magnétiques.
Conférence 11. Courant élémentaire et son moment magnétique. Champ magnétique d'un courant élémentaire. Courant élémentaire dans un champ magnétique. Champ magnétique d'une charge en mouvement. Interaction des charges de déplacement. Force de Lorentz. Effet Hall.
Conférence 12. Flux vectoriel d'induction magnétique (flux magnétique). Coefficient d'auto-inductance (inductance). Le coefficient d'induction mutuelle de deux circuits. Fonction de courant potentiel. Forces agissant sur un circuit porteur de courant. Interaction de deux circuits avec le courant.
Conférence 13. Induction électromagnétique. Loi de Faraday sur l'induction électromagnétique et sa forme différentielle. La règle de Lenz. Méthodes d'induction pour mesurer les champs magnétiques. Toki Fuko. Le phénomène d'auto-induction. Courants supplémentaires de fermeture et de coupure. Énergie magnétique du courant. Énergie magnétique d'un système de circuits de courant. L'énergie du champ magnétique et sa densité volumétrique.
Conférence 14. Magnétique. Le concept de courants moléculaires. Le vecteur de magnétisation d'une substance et sa connexion avec les courants moléculaires. Vecteur d’intensité du champ magnétique. Perméabilité magnétique et susceptibilité magnétique d'une substance. Équation matérielle pour les vecteurs de champ magnétique. Conditions aux limites pour les vecteurs d’intensité du champ magnétique et d’induction. Protection magnétique. L'influence de la forme d'un aimant sur son aimantation.
Conférence 15. Classification des matériaux magnétiques. Diamagnétiques, para-aimants et ferromagnétiques. Description classique du diamagnétisme. Précession de Larmor. Paramagnétisme. La théorie de Langevin. Porteurs microscopiques du magnétisme. Expérience magnéto-mécanique d'Einstein-de-Haas. L'expérience mécanomagnétique de Barnett. Rapport gyromagnétique.
Conférence 16. Ferromagnétiques. Magnétisation spontanée et température de Curie. Structure du domaine. Hystérésis de magnétisation, courbe de Stoletov. Induction résiduelle et force coercitive. Dépendance de la magnétisation à la température. Forces agissant sur les aimants dans un champ magnétique.
Conférence 17. Courants quasi-stationnaires. Conditions de quasi-stationnarité. Processus transitoires dans les circuits RC et LC. Vibrations électromagnétiques. Circuit oscillatoire. Vibrations naturelles dans un circuit. Équation des vibrations harmoniques. Énergie stockée dans le circuit. Oscillations amorties. Indice d'atténuation. Temps de relaxation. Décrément d'amortissement logarithmique. Facteur de qualité du contour. Oscillations dans les circuits couplés. Oscillations partielles et leurs fréquences. Vibrations normales (modes).
Conférence 18. Oscillations forcées dans le circuit. Le processus d’établissement d’oscillations forcées. Courant alternatif sinusoïdal. Résistance active, capacitive et inductive. Impédance. Loi d'Ohm pour les circuits à courant alternatif. Méthode du diagramme vectoriel et méthode des amplitudes complexes.
Conférence 19. Résonance de tension. Tensions et courants à la résonance. Largeur de la courbe de résonance. Résonance des courants. Règles de Kirchhoff pour les circuits à courant alternatif. Fonctionnement et alimentation CA. Valeurs efficaces de courant et de tension.
Conférence 20. Application technique des courants alternatifs. Générateurs et moteurs électriques. Courant triphasé. Obtention et utilisation d'un champ magnétique tournant. Connexion étoile et triangle des enroulements. Tensions de phase et de ligne. Transformateur. Principe de fonctionnement, appareil, application. Coefficient de transformation. Le rôle du noyau.
Conférence 21. Courants à haute fréquence. Effet sur la peau. Épaisseur de la couche cutanée. Le système d'équations de Maxwell comme généralisation de données expérimentales. Courant de conduction et courant de déplacement. Transformations mutuelles des champs électriques et magnétiques. Ondes électromagnétiques. Équation d'onde. Vecteur Umov-Poynting. La vitesse de propagation des ondes électromagnétiques.
Conférence 22. Théorie classique de la conductivité électronique Drude – Lorentz. L'expérience de Tolman et Stewart. Lois d'Ohm, Joule-Lenz et Wiedemann-Franz. Limites de la théorie électronique classique. Le concept de théorie des bandes des solides. Niveaux d'énergie et formation de zones énergétiques. Le principe de Pauli. Statistiques de Fermi-Dirac. Caractéristiques de la structure de bande des diélectriques, des semi-conducteurs et des métaux. Explication de la conductivité des solides à l'aide de la théorie des bandes.
Conférence 23. Semi-conducteurs. Conductivité intrinsèque et des impuretés des semi-conducteurs. Semi-conducteurs de type P et N, jonction pn. Applications des semi-conducteurs: diodes semi-conductrices, transistors, photodiodes, photorésistances. Phénomènes de contact. Contacter la différence de potentiel. Thermoélectricité. Force thermomotrice. Thermocouples. Effet Peltier. Phénomène Thomson. Supraconductivité. Propriétés de base des supraconducteurs. Induction magnétique à l'intérieur d'un supraconducteur. Effet Meissner. Domaine critique. Supraconductivité à haute température. Application des supraconducteurs.
Cours « Turbines à vapeur des centrales nucléaires. Partie 1. Théorie du processus thermique" vise à obtenir des connaissances systématiques sur le principe de fonctionnement, la structure et la théorie du processus thermique. turbines à vapeur à plusieurs étages de vapeur saturée de centrales nucléaires et formation de compétences et d'aptitudes pour effectuer des calculs thermiques standard de turbine pas.
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