О курсе:

Предлагаемый курс «Электричество и магнетизм. Часть 2» является естественным продолжением курса «Электричество и магнетизм. Часть 1» и включает в себя обсуждение явления электромагнитной индукции, относительности характера электрического и магнитного полей, круга вопросов, связанных с квазистационарными процессами и электрическими колебаниями в линейных электрических системах, а так же спектральным анализом электрических сигналов.
«Электричество и магнетизм. Часть 2» представляет собой абсолютно самостоятельный курс, для прохождения которого прослушивание курса «Электричество и магнетизм. Часть 1» не является обязательным. Тем не менее, авторы рекомендуют ознакомиться с его материалами для создания необходимого фундамента знаний.

Учебный план курса:

Неделя 1. Электромагнитная индукция в движущихся и неподвижных проводниках. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Относительный характер электрического и магнитного полей. Коэффициенты само- и взаимоиндукции. Теорема взаимности. Магнитная энергия и её локализация в пространстве. Объёмная плотность энергии. Энергетический метод вычисления сил в магнитном поле. Подъёмная сила электромагнита.
Неделя 2. Квазистационарные процессы. Процесс установления тока в цепи, содержащей индуктивность. Колебания в линейных системах. Колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания, логарифмический декремент и добротность. Энергетический смысл добротности.
Неделя 3. Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы. Амплитудная и фазовая характеристики. Резонанс. Процесс установления стационарных колебаний. Комплексная форма представления колебаний. Векторные диаграммы. Комплексное сопротивление (импеданс). Правила Кирхгофа для переменных токов. Работа и мощность переменного тока.
Неделя 4. Вынужденные колебания под действием несинусоидальной силы. Амплитудная и фазовая модуляции. Понятие о спектральном разложении. Спектр одиночного прямоугольного импульса и периодической последовательности импульсов. Соотношение неопределённостей. Спектральный анализ линейных систем. Колебательный контур как спектральный прибор. Частотная характеристика и импульсный отклик. Понятие о детектировании модулированных сигналов.
Неделя 5. Параметрическое возбуждение колебаний. Понятие об автоколебаниях. Обратная связь. Условие самовозбуждения. Роль нелинейности.
Неделя 6. Экзаменационная работа
Рекомендуемая подготовка
Слушателям курса необходимо владеть:
знаниями по физике в объеме школьной программы,
основами дифференциального и интегрального исчисления,
основами векторного исчисления.
Необходимо иметь представление о ключевых понятиях электростатики и магнитостатики, таких как заряды, поля, принцип суперпозиции, уравнения Максвелла, записанные в статическом случае как внутри вещества, так и вне его, энергия электрического поля, энергетические подходы для вычисления сил, действующих на объекты, находящиеся электростатическом поле.
Требуется представление о свойствах постоянного тока, в частности, законе Ома, правилах Кирхгофа и законе Джоуля-Ленца. В курсе предполагается, что слушатели знакомы с законом Био-Савара-Лапласа и имеют представление о силе Лоренца и силе Ампера.
Также необходимо владение основами векторного анализа, представление о понятиях градиента, дивергенции, ротора.
Рекомендованная литература
Основная литература
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 3. – М.: Наука, 1996.
Кингсеп А.С., Локшин Г.Р., Ольхов О.А. Курс общей физики. Т. 1.– М.: Физматлит, 2001.
Кириченко Н.А. Электричество и магнетизм. М.: МФТИ, 2011.

Дополнительная литература
Фейнман Р.П. Фейнмановские лекции по физике. Выпуски 5, 6, 7. – М.: Мир, 1977.
Парселл Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1983.
Горелик Г.С. Колебания и волны. – М.: Физматлит, 2006.
Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1997.
Тамм И.Е. Основы теории электричества. – М.: Физматлит, 2003.
Формат курса
Курс рассчитан на 6 недель, из которых 5 учебных и 1 экзаменационная. Учебные недели включают лекции, физические демонстрации и семинары с разбором задач.
Основные формулы и тезисы лекций представлены в виде кратких конспектов. Каждая учебная неделя содержит тест и 4 задачи для самостоятельного решения.
Экзаменационная неделя включает тест и 5 задач.
В конце курса у слушателя есть возможность решить дополнительную контрольную работу из трёх задач повышенной сложности с ограничением по времени.