Глава 3. Електричний струм

3.1. Електричний струм. Основні поняття................................................................................................126

Поняття електричного струму. Електричний опір. Електричне поле у провіднику зі струмом.

Напруга.

3.2. Локальна форма закону Ома та Джоуля-Ленца..................................................................................129

Густина струму. Питомий опір. Локальна форма закону Ома. Закон Джоуля-Ленца.

Рухливість носіїв заряду.

3.3. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола..........................................................................132

Сторонні електрорушійні сили. Внутрішній опір та ЕРС джерела струму. Закон Ома для повного кола. Режим короткого замикання. Режим холостого ходу. Режим максимальної корисної потужності.

3.4. Розгалужені кола. Правила Кірхгофа..................................................................................................135

Правило для вузлів. Правило для контурів.

3.5. Нестаціонарні струми. Рівняння неперервності.................................................................................137

Нестаціонарні та квазістаціонарні струми. Рівняння неперервності.

3.6. Перехідні процеси у колі з конденсатором.........................................................................................139

3.7. Інші струми............................................................................................................................................141

Дифузійні струми. Теплові струми. Поляризаційні струми.

Глава 4. Магнітне поле у вакуумі

4.1. Закон магнітної взаємодії елементів струмів......................................................................................144

Відкриття Ерстеда. Елемент струму. Закон магнітної взаємодії елементів струмів (закон

Ампера). Електродинамічна та магнітна стала. Закон магнітної взаємодії неправильний?

4.2. Магнітне поле. Індукція магнітного поля...........................................................................................148

Магнітне поле. Індукція магнітного поля. Лінії індукції магнітного поля. Одиниці індукції.

4.3. Розрахунки магнітних полів за формулою Біо-Савара......................................................................150

Магнітне поле колового струму. Магнітний момент струму. Магнітне поле соленоїда. Прямий безмежно довгий провідник із струмом. Магнітне поле точкового заряду.

4.4. Теорема про циркуляцію В...................................................................................................................154

Інтегральна форма теореми. Диференціальна (локальна) форма теореми про циркуляцію В.

4 5. Використання теореми про циркуляцію для обчислення магнітного поля струму........................156

Магнітне поле довгого циліндричного провідника зі струмом. Поле тороїдальної котушки.

Поле довгого соленоїда.

4.6. Теорема Гауса для магнітного поля.....................................................................................................158

Магнітний потік. Магнітна теорема Гауса. Про магнітний заряд.

4.7. Векторний потенціал.............................................................................................................................161

Означення. Калібрування векторного потенціалу. Рівняння для векторного потенціалу.

Векторний потенціал точкового заряду

4.8. Сили в магнітному полі........................................................................................................................164

Формули для розрахунку магнітних сил. Паралельні провідники із струмом. Одиниця сили струму в СІ – ампер. Робота переміщення провідника зі струмом у магнітному полі.

4.9. Рамка із струмом в однорідному магнітному полі.............................................................................166

4.10. Магнітні сили в неоднорідному полі.................................................................................................168

Виток із струмом у неоднорідному магнітному полі. Реалізація еталона одиниці сили струму в

СІ.

4.11. Рух електричних зарядів у магнітному полі.....................................................................................170

Траєкторія руху точкового заряду в однорідному магнітному полі. Ефект Холла. Циклічні прискорювачі заряджених частинок.

4.12. Релятивістська природа магнітного поля..........................................................................................174

Магнітні сили зникають… Деякі релятивістські ефекти. Перетворення електричного поля. Про інваріантність електричної теореми Остроградського-Гауса. Релятивістська інваріантність електромагнітного поля.

Глава 5. Електромагнітна індукція

5.1. Закон електромагнітної індукції Фарадея...........................................................................................182

Формулювання закону електромагнітної індукції. Правило Ленца. Виникнення ЕРС внаслідок зміни площі контуру. Обертання провідної рамки в магнітному полі. Провідний контур у змінному магнітному полі; вихрове електричне поле.

5.2. Явище самоіндукції...............................................................................................................................187

Коефіцієнт самоіндукції. Індуктивність довгого соленоїда. Індуктивність тороїдаьної котушки. Перехідні процеси в колі з індуктивністю.

5.3. Взаємоіндукція.......................................................................................................................................191

Явище взаємоіндукції. Коефіцієнт взаємоіндукції. Рівняння Кірхгофа для магнітно зв’язаних контурів. Коефіцієнт взаємоіндукції двох довгих соленоїдів.

5.4. Енергія магнітного поля........................................................................................................................195

Магнітна енергія струму в котушці індуктивності. Густина енергії магнітного поля. Енергія системи магнітно зв’язаних індуктивностей.

5.5. Вихрові струми......................................................................................................................................197

Природа вихрових струмів. Скін-ефект.

Глава 6. Електропровідність металів і напівпровідників

6.1. Класична електронна теорія металів...................................................................................................200

Основи теорії металів Друде. Обґрунтування закону Ома та Джоуля-Ленца. Про неадекватність класичної теорії металів.

6.2. Основні засади квантової механіки.....................................................................................................203

Співвідношення невизначеностей. Квантування станів електронів у атомах. Принцип Паулі.

Хвильова гіпотеза де Бройля..

6.3. Типи зв’язку в кристалах......................................................................................................................208

Молекулярні кристали. Іонні кристали. Ковалентні кристали. Метали.

6.4. Енергетична структура кристалів........................................................................................................212

Утворення кристала з окремих атомів. Зонна модель кристала. Зонна схема металів. Зонна схема напівпровідників та діелектриків.

6.5. Електропровідність металів..................................................................................................................215

Тунельний ефект. Механізми розсіяння електронів. Температурна залежність електричного опору металів.

6.6. Електрони та дірки. Власна електропровідність напівпровідників..................................................219

Електрони та дірки. Ефективна маса. Полярони. Температурна залежність власної електропровідності напівпровідника.

6.7. Донори та акцептори. Домішкова електропровідність......................................................................223

Донори. Акцептори. Компенсовані напівпровідники. Температурна залежність опору домішкових напівпровідників.

6.8. Розподіл електронів за енергією..........................................................................................................227

Функція розподілу Фермі. Хімічний потенціал. Рівень Фермі в напівпровідниках. Густина квантових станів.

6.9. Робота виходу........................................................................................................................................233

Модель потенціального ящика. Робота виходу з металу. Робота виходу з напівпровідників.

Глава 7. Електричний струм у вакуумі

7.1. Термоелектронна емісія........................................................................................................................236

Формула Річардсона. Термокатоди. Вольтамперна характеристика вакуумного діода. Закон трьох других.

7.2, Фотоемісія..............................................................................................................................................240

7.3. Вторинна емісія.....................................................................................................................................243

7.4. Автоелектронна емісія..........................................................................................................................244

7.5. Фотоелектронний помножувач............................................................................................................245