3(М.г)г М

5.2. Сферическое тело из жесткого ферромагнетика (постоянный магнит) объемом V находится в однородном магнитном поле, индукция которого Во. Вычислите потенциальную энергию взаимодействия ферромагнетика с внешним полем, предполагая, что его намагниченность М (M = const) образует с направлением поля угол 9. Чему равна энергия ферромагнетика в собственном деполяризуюш,ем поле?

Ответ. Wo=-VMBoCosQ, Wm=6WixoM.

5.3. Вычислите работу, необходимую для выталкивания 1 г парамагнитного вещества с удельной восприимчивостью Худ из облас1и с индукцией магнитного поля Во в область с пренебрежимо малой индукцией магнитного поля?

Ответ. Л = 2-х-р--худ(Во)2, где р - плотность вещества парамагнетика.

Раздел VII

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

1. Теоретический материал

Перенос заряда и плотность тока. Полный ток. Уравнение непрерывности. Закон сохранения электрического заряда в дифференциальной и интегральной форме*. Стационарные токи. Условия стационарности токов в дифференциальной и интегральной форме. Проводимость и сопротивление. Удельная проводимость и удельное сопротивление. Закон Ома в дифференциальной и интегральной форме. Источники тока. Сторонние электродвижущие силы. Обобщенный закон Ома в дифференциальной и интегральной форме. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной и ин-

тегральной форме. Закон сохранения энергии для постоянного тока. Линейные проводники. Сопротивление проводников. Электрические цепи и их элементы. Методы измерения ЭДС, напряжений, токов и сопротивлений. Расчет электрических цепей. Первое и второе правила Кирхгофа. Контурные токи. Постоянные токи в проводящих средах. Условия на границе раздела двух сред. Заземление линий передач.

2. Вопросы по теоретическому материалу

2.1. Почему полный ток и плотность тока считаются непрерывными величинами, хотя заряд электрона квантован?

2.2. Напишите условие стационарности токов в сплошной среде.

2.3. Что можно сказать о геометрии линейных стационарных токов?

2.4. Как определяется сопротивление линейных проводников?

2.5. Каково электрическое поле внутри и вне проводника с током?

2.6. Что является источником поля внутри проводника с током?

2.7. Как записать закон Ома для участка цепи?

2.8. Что такое электродвижущая сила?

2.9. Как записать закон Ома для сплошной среды?

2.10. Что такое шунт?

2.11. Как выглядит распределение потенциала в замкнутой и разомкнутой цепи?

2.12. Чем определяется КПД передачи энергии постоянным током?

2.13. Как записать закон сохранения энергии для постоянного тока?

2.14. Каковы правила знаков при написании уравнений Кирхгофа?

2.15. Как подсчитать число независимых контуров в сложной цепи?

2.16. Какое количество энергии расходуется в единице объема проводящей среды для заданной плотности тока?

2.17. В чем состоит компенсационный метод измерения ЭДС источников, сопротивлений и напряжений?

2.18. Чему равно напряжение на зажимах разомкнутого и замкнутого на внешнюю цепь источника ЭДС?

2.19. Каково действие заземления в линиях связи?

2.20. Что такое эквивалентное сопротивление?

2.21. Что такое эквивалентная ЭДС?

2.22. Как определить физические токи, если известны контурные?

2.23. Какой смысл имеет отрицательное значение контурного или физического тока?

2.24. Как определяются ветвь, узел и независимый контур для произвольной электрической цепи?

2.25. Что такое короткое замыкание?

2.26. Как устроен делитель напряжений?

2.27. В чем состоит мостовой метод (мост Уинс-тона) измерения сопротивлений?

3. Основные типы задач и методы их решения

а) Классификация

3.1. Задачи на расчет электрических цепей (нахождение токов, падений напряжений, сопротивлений и т. д.).

Метод решения. Использование закона Ома, правил Кирхгофа, метода контурных токов.

3.2. Задачи на расчет сопротивлений, падений напряжений, токов утечки и т. д. в сплошной среде.

Метод решения. Использование закона Ома в дифференциальной и интегральной форме и условий на границе раздела двух сред.

3.3. Задачи на расчет мощности, выделяемой во внешней цепи, КПД источника тока, потери энергии на джоулево тепло в сплошной среде, на определение сил взаимодействия и т. д.

Метод решения. Использование закона сохранения энергии, закона Джоуля-Ленца, закона Ома, закона сохранения электрического заряда, метода контурных токов.