Магнитное поле в вакууме

Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Силовые линии магнитного поля. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного потока в интегральной и дифференциальной формах. Закон Био-Савара-Лапласа. Применение закона Био-савара-Лапласа для расчета магнитных полей. Вихревой характер магнитного поля. Действие магнитного поля на проводники с током. Закон ампера. Взаимодействие параллельных токов. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током.

Магнитное поле движущейся заряженной частицы. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле, сила Лоренца. Ускорители заряженных частиц, принцип их действия. Эффект Холла. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция и взаимоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля, плотность энергии.

Магнитное поле в веществе

Магнитные моменты микрочастиц. Намагниченность. Диамагнетики, парамагнетики. Понятие о теории ферромагнетизма. Основные свойства ферромагнетиков: доменная структура, точка Кюри, гистерезис. Магнитострикция.

Уравнения Максвелла

Фарадеевская и Максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Скалярный и векторный потенциалы электромагнитного поля. Закон сохранения энергии для электромагнитного поля. Плотность энергии. Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразований Лоренца. Релятивистское преобразование полей зарядов и токов. Относительность магнитных и электрических полей. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Эффект Доплера.

2.7. Электромагнитные колебания и волны

Колебательный контур, индуктивное и емкостное сопротивления. Свободные, затухающие и вынужденные электромагнитные колебания (дифференциальные уравнения и их решения). Резонанс. Автоколебания.

Дифференциальное уравнение для электромагнитной волны и его решение. Плоские электромагнитные волны и их энергетические характеристики. Скорость распространения электромагнитных волн в веществах. Вектор Пойнтинга. Распространение радиоволн в атмосфере.

Содержание практического раздела дисциплины