25.Распределение Максвелла.

Молекулы газа при своем движении постоянно сталкиваются. Скорость каждой молекулы при столкновении изменяется. Она может возрастать и убывать. Однако среднеквадратичная скорость остается неизменной. Это объясняется тем, что в газе, находящемся при определенной температуре, устанавливается некоторое стационарное, не меняющееся со временем распределение молекул по скоростям, которое подчиняется определенному статистическому закону. Скорость отдельной молекулы с течением времени может меняться, однако доля молекул со скоростями в некотором интервале скоростей остается неизменной.

Функцией распределения молекул по скоростям. Выведена Максвеллом в 1859 году, на основании теории вероятности ,представлена на рисунке.

- доля молекул отнесенная к интервалу скорости Δv

Аналитически она выражается формулой:

где m – масса молекулы, k – постоянная Больцмана.

Установление этой зависимости позволило определить кроме уже известной среднеквадратичной скорости еще две характерные скорости – среднюю и наиболее вероятную. Средняя скорость – это сумма скоростей всех молекул, деленная на общее число всех молекул в единице объема.

Наиболее вероятная скорость – это скорость, вблизи которой на единичный интервал скоростей приходится наибольшее число молекул. Она рассчитывается по формуле:

.

При изменении температуры газа будут изменяться скорости движения всех молекул, а, следовательно, и наиболее вероятная скорость. Поэтому максимум кривой будет смещаться вправо при повышении температуры и влево при понижении температуры. Высота максимума не будет оставаться постоянной. Дело в том, что площадь заштрихованной фигуры численно равна доле общего числа молекулn, которую образуют молекулы со скоростями в указанном интервале. Общая площадь, ограниченная кривой распределения и осью абсцисс (скоростей), таким образом, равна единице и не меняется при изменении температуры (рис. 3.5). Поэтому высота максимума и меняется при изменении температуры.

Кривые распределения молекул по скоростям начинаются в начале координат, асимптотически приближаются к оси абсцисс при бесконечно больших скоростях. Слева от максимума кривые идут круче, чем справа. То, что кривая распределения начинается в начале координат, означает, что неподвижных молекул в газе нет. Из того, что кривая асимптотически приближается к оси абсцисс при бесконечно больших скоростях, следует, что молекул с очень большими скоростями мало. Это легко объяснимо. Для того чтобы молекула могла приобрести при столкновениях очень большую скорость, ей необходимо получить подряд много таких столкновений, при которых она получает энергию, и ни одного столкновения, при котором она ее теряет. А такая ситуация маловероятна.

31. Диэлектрики в электрическом поле. Электрический диполь. Поляризация диэлектриков. Диэлектрическая проницаемость вещества. Диэлектрик (изолятор) — вещество, практически не проводящее электрический ток. Диэлектрики отличаются от проводников тем, что в них отсутствуют свободные носители зарядов. Процесс образования заряда на поверхности диэлектриков под действием электрического поля называется поляризацией диэлектрика. диэлектрики делятся на две категории. Диэлектрики, относящиеся к первой категории, имеют молекулы, которые даже в отсутствии внешнего электрического поля образуют диполи. Электрический диполь- система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов, расстояние  между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Потенциальная энергия электрического диполя в (постоянном) электрическом поле равна Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядоввдиэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.. Диэлектрическая проницаемость среды абсолютная — коэффициент, входящий в математическую запись закона Кулона(Закон Кулона — это закон, описывающий силывзаимодействиямежду неподвижнымиточечными электрическими зарядами.) и уравнение связи векторов электрической индукцииинапряженности электрического поля. ε_a = ε_r  Диэлектрическая проницаемость среды относительная — физическая величина, характеризующая свойстваизолирующей(диэлектрической) среды и показывающая, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в этой среде меньше, чем ввакууме.

32.Электрический ток. Характеристики тока. Источники тока. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников. Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженныхчастиц.Характеристики тока - Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют электрический ток проводимостиРазличают переменный,постоянныйипульсирующийэлектрические токи, а также их всевозможные комбинации. Постоянный ток — ток, направление и величина которого слабо меняются во времени. Переменный ток — ток, величина и направление которого меняются во времени..Пульсирующий ток— ток, у которого изменяется только величина, а направление остаётся постоянным.Источник тока (также генератор тока) — двухполюсник, который создаёт ток, не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединён (генератор,),Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Закон Ома для однородного участка цепи - Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении участка  и обратно пропорциональна сопротивлению участка при постоянном напряжении.

где U - напряжение на участке,  R - сопротивление участка. Сопротивление проводника – это такое свойство среды или тела, которое способствует превращению электрической энергии в тепловую, в то время, когда по нему проходит электрический ток. R = р l / S,

где - R - сопротивление проводника, ом, l - длина в проводника в м, S - площадь поперечного сечения проводника, мм².

33.Закон Ома в дифференциальной форме. Закон Ома для участка цепи, содержащий ЭДС. Закон Ома — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Закон Ома, для цепи, содержащий ЭДС(электродвижущая сила) - для того чтобы поддерживать постоянный ток в цепи, необходим источник сторонних сил, который бы поддерживал в цепи постоянное напряжение. Если во внешней цепи заряды перемещаются под действием электрического поля, то внутри источника заряды должны перемещаться против сил поля. Поэтому, эти силы должны иметь неэлектростатическую природу. Они могут быть механическими, как в электрофорной машине, химическими, как в гальваническом элементе, магнитными, как в генераторе тока. По аналогии с электрическим полем вводится понятие напряженность поля сторонних сил:

Тогда для любой точки участка цепи, содержащего ЭДС (рис. 2.9), справедлив закон Ома в дифференциальной форме

напряжение на участке цепи, содержащем ЭДС, равно разности потенциалов плюс ЭДС.