- •8 Вопрос «Вращательное движение твердых тел. Момент инерции материальной точки и тела. Примеры вычисления инерции тел простой геометрической формы. Теорема Штейнера»
- •9 Вопрос «Момент силы. Основной момент динамики вращательного движения»
- •10 Вопрос «Момент импульса материальной точки вращающегося тела. Закон сохранения момента импульса и его проявления в природе и технике»
- •11. Кинетическая энергия вращательного движения тела
- •Полная механическая энергия
- •12. Основы релятивистской механики
- •Преобразование Галилея
- •Механический принцип относительности
- •Постулаты Эйнштейна
- •Преобразование Лоренца
- •Кинематические и динамические следствия из них
- •Взаимосвязь массы и энергия
- •13. Гармонические колебания
- •Характеристики гармонического колебания
- •Линейный гармонический осциллятор
- •Вид силы вызывыющий гармонические колебания
- •14. Энергия осциллятора
- •Дифференциальное уравнение гармонических колебаний
- •Пружинный, физический и математический маятники
- •15. Сложение гармонических колебаний одного направления
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •21.Первое начало термодинамики
- •22.Вычисление теплоемкостей газов.
- •23.Алиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Работа при адиабатическом процессе.
- •24.Круговые процессы (циклы). Тепловые машины. Идеальная тепловая машина. Второе начало термодинамики. Энтропия.
- •25.Распределение Максвелла.
- •34.Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме.
- •35.Классическая электронная теория металлов. Вывод законов постоянного тока на основе этой теории. Понятие о квантовой теории электропроводности металлов.
- •41. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Явление взаимной индукции.
- •42. Явление самоиндукции. Индуктивность. Индуктивность соленоида. Работа перемещения проводника с током и контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля соленоида.
- •43. Магнитное поле в веществе. Вектор намагниченности. Магнитная восприимчивость и проницаемость. Типы магнетиков. Ферромагнетизм.
- •44. Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Скорость распространения электромагнитного поля. Уравнения Максвелла в интегральной форме.
- •45. Механизм образования и распространения волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Электромагнитные волны. Энергия волны.
- •Вопрос 53.
- •№60Строение ядра
- •Энергия связи ядра
- •Законы сохранения в ядерных реакциях
41. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Явление взаимной индукции.
Явление электромагнитной индукции.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.
Закон электромагнитной индукции. При изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции , равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:
| |
|
Эта формула носит название закона Фарадея.
Вихревое электрическое поле.
Электрическое поле не связано непосредственно с электрическими зарядами, и его линии напряженности не могут на них начинаться и кончаться. Они вообще нигде не начинаются и не кончаются, а представляют собой замкнутые линии, подобныe линиям индукции магнитного поля. Это так называемое вихревое электрическое поле.
Направление силовых линий напряженности совпадает с направлением индукционного тока.. Работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника численно равна ЭДС индукции в этом проводнике.
Явление взаимной индукции. Взаимная индукция — возникновение электродвижущей силы (ЭДС индукции) в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике или вследствие изменения взаимного расположения проводников.
Направление тока, возникшего при взаимоиндукции, определяется по правилу Ленца. Правило указывает на то, что изменение тока в одной цепи (катушке) встречает противодействие со стороны другой цепи (катушки).
42. Явление самоиндукции. Индуктивность. Индуктивность соленоида. Работа перемещения проводника с током и контура с током в магнитном поле. Энергия магнитного поля соленоида.
Явление самоиндукции. В случае изменения тока в контуре в нем возникает ЭДС индукции. Это явление названо самоиндукцией.
Индуктивность. Если в пространстве, где находится контур с током I, нет ферромагнетиков, то магнитное поле, а значит и магнитный поток Ф через контур будут прямо пропорциональны току I. Тогда можно записать: Ф = LI.
L называется индуктивностью контура. По определению L > 0. Индуктивность L зависит от формы и размера контуров, а также от магнитных свойств окружающей среды. Единица измерения индуктивности – 1 Генри (Гн). 1 Гн – это индуктивность такого контура, у которого при токе 1 А магнитный поток равен 1 Веберу.
Индуктивность соленоида. Рассмотрим идеальный соленоид: длина его L гораздо больше радиуса R. В этом случае при пропускании через соленоид тока I внутри соленоида возникает однородное магнитное поле с линиями индукции, параллельными оси соленоида. Для нахождения величины магнитного поля воспользуемся теоремой о циркуляции для . Получаем: Hl = nIl, здесь n – число витков на единицу длины соленоида. Для магнитного поля B = μμ0H = μμ0nI. Индуктивность соленоида можно теперь определить по формуле:
В этой формуле V – объем соленоида.
Работа перемещения проводника с током и контура с током в магнитном поле.
Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле, определяется произведением силы тока, текущего по проводнику, на изменение магнитного потока. Работа по перемещению проводника с током совершается источником тока. Магнитное поле работу не совершает. Индукция магнитного поля в этом процессе не изменяется.
Энергия магнитного поля соленоида. Магнитное поле внутри соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключена в объеме соленоида и имеет с ним однородное распределение с постоянной объемной плотностью.