"Üldfüüsika. Elektromagnetism" - kursus 2800 hõõruda. MSU-st, koolitus 15 nädalat. (4 kuud), kuupäev: 5. detsember 2023.
Varia / / December 08, 2023
1. loeng. Elektromagnetiline vastastikmõju ja selle koht teiste looduses esinevate vastasmõjude hulgas. Elektrifüüsika areng M. V. Lomonosovi töödes. Elektrilaeng. Mikroskoopilised laengukandjad. Millikani kogemus. Elektrilaengu jäävuse seadus. Elektrostaatika. Coulombi seadus ja selle väljatõlgendus. Elektrivälja tugevuse vektor. Elektriväljade superpositsiooni põhimõte.
1. loeng. Elektrivälja tugevuse vektori voog. Ostrogradsky–Gaussi elektrostaatiline teoreem, selle esitus diferentsiaalkujul. Elektrostaatilise välja potentsiaal. potentsiaal. Potentsiaali normaliseerimine. Elektrostaatilise väljatugevuse vektori ja potentsiaali seos. Elektrostaatiliste väljajõudude töö. Laadimissüsteemi potentsiaal.
3. loeng. Elektrivälja tugevuse vektori tsirkulatsioon. Tsirkulatsiooniteoreem, selle esitus diferentsiaalkujul. Poissoni ja Laplace'i võrrandid. Elektriline dipool. Dipooli potentsiaal ja väljatugevus.
4. loeng. Elektrijuhid elektrostaatilises väljas. Elektrostaatiline induktsioon. Väljatugevus juhi pinnal ja sees. Laengu jaotumine juhi pinnal. Elektrostaatiline kaitse. Laengu ja juhi potentsiaali seos. Elektriline võimsus. Kondensaatorid. Lamedate, sfääriliste ja silindriliste kondensaatorite mahtuvus. Juhtiv pall ühtlases elektrostaatilises väljas.
5. loeng. Dielektrikud. Tasuta ja seotud tasud. Polarisatsioonivektor. Polarisatsioonivektori ja seotud laengute vaheline seos. Elektrilise induktsiooni vektor dielektrikus. Dielektriline vastuvõtlikkus ja dielektriline konstant ning ained. Materjali võrrand elektrivälja vektorite jaoks. Ostrogradsky–Gaussi teoreem dielektrikute jaoks. Selle diferentsiaalne vorm. Pingevektorite ja elektrilise induktsiooni piirtingimused. Dielektriline pall ühtlases elektriväljas.
6. loeng. Elektrilaengute süsteemi energia. Interaktsioonienergia ja eneseenergia. Elektrostaatilise välja energia ja selle mahutihedus. Elektridipooli energia välisväljas. Ponderomotoorsed jõud elektriväljas ja nende arvutamise meetodid. Ponderomotoorsete jõudude seos laengusüsteemi energiaga.
7. loeng. Dielektrikute polarisatsiooni elektrooniline teooria. Kohalik väli. Mittepolaarsed dielektrikud. Clausius-Mossotti valem. Polaarsed dielektrikud. Langevini funktsioon. Ioonsete kristallide polariseerumine. Kristallide elektrilised omadused. Püroelektrikud. Piesoelektrikud. Otsene ja pöördpiesoelektriline efekt ja nende rakendamine. Ferroelektrikud. Ferroelektrikute domeenistruktuur. Hüsterees. Curie punkt. Ferroelektrikute rakendamine.
8. loeng. Pidev elektrivool. Voolutugevus ja tihedus. Praegused liinid. Elektriväli voolu juhtivas juhis ja selle allikad. Järjepidevuse võrrand. Tingimus, et vool oleks paigal. Elektripinge. Ohmi seadus vooluringi lõigu kohta. Elektritakistus. Ohmi seadus diferentsiaalkujul. Aine erielektrijuhtivus.
9. loeng. Voolud pidevas meedias. Maandus. DC töö ja võimsus. Joule-Lenzi seadus ja selle diferentsiaalvorm. Välised jõud. Elektromotoorjõud. Ohmi seadus suletud ahela jaoks. Hargnenud ahelad. Kirchhoffi reeglid. Näited nende rakendamisest.
10. loeng. Magnetostaatika. Voolude vastastikmõju. Praegune element. Biot-Savart-Laplace'i seadus ja selle väljatõlgendus. Magnetvälja induktsiooni vektor. Magnetvälja mõju voolule. Ampere'i seadus. Teoreem magnetvälja induktsioonivektori tsirkulatsioonist. Tsirkulatsiooniteoreemi diferentsiaalvorm. Magnetvälja keerise olemus. Võrrand on div B = 0. Vektorpotentsiaali mõiste. Magnetiliste vastastikmõjude relativistlik olemus.
11. loeng. Elementaarvool ja selle magnetmoment. Elementaarvoolu magnetväli. Elementaarvool magnetväljas. Liikuva laengu magnetväli. Liikuvate laengute koostoime. Lorentzi jõud. Halli efekt.
12. loeng. Magnetinduktsiooni vektori voog (magnetvoog). Iseinduktiivsustegur (induktiivsus). Kahe ahela vastastikuse induktsiooni koefitsient. Potentsiaalse voolu funktsioon. Voolu juhtivale vooluringile mõjuvad jõud. Kahe vooluahela koostoime vooluga.
13. loeng. Elektromagnetiline induktsioon. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus ja selle diferentsiaalvorm. Lenzi reegel. Induktsioonimeetodid magnetväljade mõõtmiseks. Toki Fuko. Eneseinduktsiooni fenomen. Sulgemise ja katkemise lisavoolud. Voolu magnetenergia. Vooluahelate süsteemi magnetenergia. Magnetvälja energia ja selle mahutihedus.
14. loeng. Magnetid. Molekulaarvoolude mõiste. Aine magnetiseerimisvektor ja selle seos molekulaarvooludega. Magnetvälja tugevuse vektor. Aine magnetiline läbilaskvus ja magnetiline vastuvõtlikkus. Magnetväljavektorite materjalivõrrand. Magnetvälja tugevuse ja induktsiooni vektorite piirtingimused. Magnetkaitse. Magneti kuju mõju selle magnetiseeritusele.
15. loeng. Magnetmaterjalide klassifikatsioon. Diamagnetid, paramagnetid ja ferromagnetid. Diamagnetismi klassikaline kirjeldus. Larmori pretsessioon. Paramagnetism. Langevini teooria. Magnetismi mikroskoopilised kandjad. Einstein-de-Haasi magnetmehaaniline eksperiment. Barnetti mehhaanomagnetiline eksperiment. Güromagnetiline suhe.
16. loeng. Ferromagnetid. Spontaanne magnetiseerimine ja Curie temperatuur. Domeeni struktuur. Magnetiseerimise hüsterees, Stoletovi kõver. Jääk-induktsioon ja sundjõud. Magnetiseerimise sõltuvus temperatuurist. Magnetväljas magnetitele mõjuvad jõud.
17. loeng. Kvaasistatsionaarsed voolud. Kvaasistinaarsuse tingimused. Siirdeprotsessid RC- ja LC-ahelates. Elektromagnetilised vibratsioonid. Võnkuv ahel. Loomulikud vibratsioonid vooluringis. Harmooniliste vibratsioonide võrrand. Ringlusse salvestatud energia. Summutatud võnkumised. Sumbumise indeks. Lõõgastusaeg. Logaritmilise summutuse vähenemine. Kontuuri kvaliteedi tegur. Võnkumised ühendatud ahelates. Osavõnkumised ja nende sagedused. Tavalised vibratsioonid (režiimid).
18. loeng. Sundvõnkumised vooluringis. Sundvõnkumiste tekitamise protsess. Vahelduv siinusvool. Aktiivne, mahtuvuslik ja induktiivne takistus. Takistus. Ohmi seadus vahelduvvooluahelate jaoks. Vektordiagrammi meetod ja kompleksamplituudi meetod.
19. loeng. Pinge resonants. Pinged ja voolud resonantsil. Resonantskõvera laius. Voolude resonants. Kirchhoffi reeglid vahelduvvooluahelate kohta. Vahelduvvoolu töö ja võimsus. Voolu ja pinge efektiivsed väärtused.
20. loeng. Vahelduvvoolu tehniline rakendamine. Generaatorid ja elektrimootorid. Kolmefaasiline vool. Pöörleva magnetvälja saamine ja kasutamine. Mähiste täht- ja kolmnurkühendus. Faasi- ja liinipinged. Trafo. Tööpõhimõte, seade, rakendus. Teisenduskoefitsient. Tuuma roll.
21. loeng. Kõrgsageduslikud voolud. Nahaefekt. Nahakihi paksus. Maxwelli võrrandisüsteem kui eksperimentaalsete andmete üldistus. Juhtivusvool ja nihkevool. Elektri- ja magnetvälja vastastikused teisendused. Elektromagnetlained. Laine võrrand. Umov-Poyntingi vektor. Elektromagnetlainete levimise kiirus.
22. loeng. Klassikaline elektroonilise juhtivuse teooria Drude – Lorentz. Tolmani ja Stewarti kogemus. Ohmi, Joule-Lenzi ja Wiedemanni-Franzi seadused. Klassikalise elektroonika teooria piirangud. Tahkete ainete ribateooria mõiste. Energiatasemed ja energiatsoonide teke. Pauli põhimõte. Fermi-Dirac statistika. Dielektrikute, pooljuhtide ja metallide ribastruktuuri tunnused. Tahkete ainete juhtivuse selgitus ribateooria abil.
23. loeng. Pooljuhid. Pooljuhtide sisemine ja lisandite juhtivus. P- ja n-tüüpi pooljuhid, pn-siirde. Pooljuhtide kasutusalad: pooljuhtdioodid, transistorid, fotodioodid, fototakistid. Kontaktnähtused. Kontaktpotentsiaali erinevus. Termoelektrilisus. Soojusjõud. Termopaarid. Peltieri efekt. Thomsoni fenomen. Ülijuhtivus. Ülijuhtide põhiomadused. Magnetiline induktsioon ülijuhi sees. Meissneri efekt. Kriitiline väli. Kõrge temperatuuri ülijuhtivus. Ülijuhtide rakendamine.
Kursus "Tuumaelektrijaama auruturbiinid. 1. osa. Termilise protsessi teooria" eesmärk on saada süstemaatilisi teadmisi termilise protsessi tööpõhimõtte, struktuuri ja teooria kohta tuumaelektrijaamade küllastunud auru mitmeastmelised auruturbiinid ning oskuste ja oskuste kujundamine turbiini standardsete soojusarvutuste tegemiseks sammud.
4,2