- •Вопрос 8 (Центр масс механической системы и его з-н движения)
- •Вопрос 9(Степени свободы твердого тела)
- •Вопрос 10 (момент силы и момент импульса)
- •Вопрос 11 (Ур-е динамики тела, вращающегося относительно неподвижной оси)
- •Вопрос 12 (Момент инерции)
- •Вопрос 13 (Теорема Штейнера)
- •Вопрос 14 (Работа силы)
- •Вопрос 15 (Потенциальная энергия и ее работа)
- •Вопрос 16 Работа внешних и внутренних сил)
- •Вопрос 17 (Кинетическая энергия)
- •Вопрос 18 (Потенциальная энергия)
- •Вопрос 19 (з-н сохранения в механике и их связь со свойствами симметрии пространства и времени)
- •Вопрос 20 (Удар абсолютно упругих тел)
- •Вопрос 21 (Удар абсолютно неупругих тел)
- •Вопрос 22 (Гидростатическое давление)
- •Вопрос 23 (Уравнение неразрывностей жидкостей)
- •Вопрос 24. (Уравнение Бернулли):
- •Вопрос 25. (Вязкость жидкостей)
- •Вопрос 26 (Ламинарный и турбулентный режим течения жидкости)
- •Вопрос 28. (Основное уравнение динамики относительного движения. Силы инерции)
- •Вопрос 29. (Преобразования Галилея . Принцип относительности Галилея)
- •Вопрос 30. (Постулаты специальной теории относительности)
- •Вопрос 31. (Преобразования Лоренца )
- •Вопрос 32. (Относительность длин и промежутков времени)
- •Вопрос 33. (Пространственно- временной интервал)
- •Вопрос 34. (Основное ур-е релятивистской механики)
- •Вопрос 35. (Масса и энергия в специальной теории относительности)
- •Вопрос 36.(Статический и термодинамический подходы исследования макросистем)
- •Вопрос 37. (Термодинамические системы)
- •Вопрос 38. (Термодинамические процессы)
- •Вопрос 39. (Термодинамические параметры)
- •Вопрос 40. (Идеальны газ и его з-ны)
- •Вопрос 42 (Основное ур-е кин. Теории газов)
- •Вопрос 43 (Средняя квадратичная, средняя арифметическая и наиболее вероятная скорости движения молекул)
- •Вопрос 44 (з-н равномерного распределения энергии по степеням свободы)
- •Вопрос 45 (Классическая теория теплоемкостей идеального газа)
- •Вопрос 46 (Распределение Максвела)
- •Вопрос 47 (Барометрическая формула)
- •Вопрос 48 (Зависимость концентрации газа от высоты. Закон Больцмана)
- •Вопрос 49 (Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул)
- •Вопрос 50 (Явление теплопроводности)
- •Вопрос 51 (Явление диффузии)
- •Вопрос 52 (Явление внутреннего трения)
- •Вопрос 53 (Вакуум и его свойства)
- •Вопрос 54 (Способы обмена энергией между системой и внешней средой)
- •Вопрос 55 (Первое начало термодинамики)
- •Вопрос 56 (Применение первого начала термодинамики к изопроцессам)
- •Вопрос 58 (Политропный процесс)
- •Вопрос 61 (Энтропия термодинамической системы)
- •Вопрос 62 (Изоэнтропийный процесс)
- •Вопрос 63 (Термодинамическая диаграмма t-s)
- •Вопрос 64 (Теорема Карно)
- •Вопрос 65 (Второе начало термодинамики)
- •Вопрос 66 (Формула Больцмана)
- •Вопрос 67 (Силы и энергия молекулярного взаимодействия)
- •Вопрос 68 (Ур-е Ван-дер-Ваальса)
- •Вопрос 69 (Изотермы Ван-дер-Ваальса)
- •Вопрос 70 (Фазовые переходы 1 и 2 рода)
- •Вопрос 71 (Эл поле в вакууме)
- •Вопрос 72 (з-н Кулона)
- •Вопрос 73 (Напряженность электростатического поля)
- •Вопрос 76 (Поток вектора напряженности электростатического поля)
- •Вопрос 77 (Теорема Остроградского - Гаусса)
- •Вопрос 79 (Циркуляция вектора напряженности электростатического поля)
- •Вопрос 80 (Потенциал электростатического поля)
- •Вопрос 82 (Диэлектрики)
- •Вопрос 83 (Поляризация диэлектриков)
- •Вопрос 84 (Теорема Остраградского-Гаусса для электростатического поля в среде)
- •Вопрос 85 (Условия для электростатического поля на границе раздела двух диэлектрических сред)
- •Вопрос 86 (Распределение зарядов в проводнике)
- •Вопрос 88. (Конденсаторы)
- •Вопрос 89. (Соединения конденсаторов)
- •Вопрос 90. (Энергия заряженных проводников)
- •Вопрос 91. (Электрическая энергия электростатического поля)
- •Вопрос 92. (Энергия поляризованного диэлектрика)
- •Вопрос 90 (Энергия заряженных проводников)
- •Вопрос 91 (Электрическая энергия электростатического поля)
- •Вопрос 94. (Электрический ток и его характеристики)
- •Вопрос 95. (Основы классической теории электропроводимости металлов)
- •Вопрос 96. (Электронная эмиссия)
- •Вопрос 97 «Обобщенный закон Ома для участка цепи»
- •Вопрос 98 «Закон Джоуля-Ленца для участка цепи»
- •Вопрос 99 «Правила Кирхгофа»
- •Вопрос 100 «Законы Фарадея для электролиза»
- •Вопрос 101 «Закон Ома для плотности тока в электролитах»
- •Вопрос 102 «Несамостоятельный газовый разряд»
- •Вопрос 103 «Самостоятельный газовый разряд»
- •Вопрос 104 «Плазма и ее свойства»
- •Вопрос 105 «Магнитная индукция»
- •Вопрос 106 (з-н Ампера)
- •Вопрос 107 (з-н Био- Савара- Лапласа)
- •Вопрос 108 (Магнитное поле проводников с током)
- •Вопрос 109 (з-н полного тока для магнитного поля в вакууме)
- •Вопрос 110 (Теорема Остроградского- Гаусса для магнитного для в вакууме)
- •Вопрос 111 (Работа по перемещению проводника с током в постоянном магнитном поле)
- •Вопрос 112 (Сила Лоренца)
- •Вопрос 113 (Движение заряженных частиц в постоянном магнитном поле) !Содрал с какого-то галимого сайта!
- •Вопрос 114 (Эффект Холла)
- •Вопрос 115 (Ускорители заряженных частиц)
- •Вопрос 116 (Атом в магнитном поле) !тоже скатал где-то!
- •Вопрос 117 «Диамагнетики и парамагнетики»
- •Вопрос 118 «Закон полного тока для магнитного поля в веществе»
- •Вопрос 119 «Основной закон электромагнитной индукции»
- •Вопрос 120 «Вращение рамки в магнитном поле»
- •Вопрос 121 «Явление самоиндукции»
- •Вопрос 122 «Явление взаимной индукции»
- •Вопрос 123 «Энергия магнитного поля»
- •Вопрос 124 «Вихревое электростатическое поле»
- •Вопрос 125 «Ток смещения»
- •Вопрос 126 «Уравнения Максвелла для электромагнитного поля»
Вопрос 119 «Основной закон электромагнитной индукции»
Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 г. Он опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура в нем возникает электрический ток, который называют индукционным током. Опыты Фарадея можно воспроизвести следующим образом: при внесении или вынесении магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, в катушке возникает индукционный ток. Если рядом расположить две катушки (например, на общем сердечнике или одну катушку внутри другой) и одну катушку через ключ соединить с источником тока, то при замыкании или размыкании ключа в цепи первой катушки во второй катушке появится индукционный ток. Объяснение этого явления было дано Максвеллом. Любое переменное магнитное поле всегда порождает переменное электрическое поле.
Для количественной характеристики процесса изменения магнитного поля через замкнутый контур вводится физическая величина под названием «магнитный поток». Магнитным потоком через замкнутый контур площадью S называют физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции Б на площадь контура S и на косинус угла а между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к площади контура. Ф = BS cos а
Опытным путем был установлен основной закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по величине скорости изменения магнитного потока через контур /t Если рассматривать катушку, содержащую Pi витков, то формула основного закона электромагнитной индукции будет выглядеть так: /t
Вопрос 120 «Вращение рамки в магнитном поле»
Вращение рамки в магнитном поле
Явление электромагнитной индукции применяется для преобразования механической энергии в энергию электрического тока. Для этой цели используютсягенераторы, принцип действия которых можно рассмотреть на примере плоской рамки, вращающейся в однородном магнитном поле (рис. 180).
Предположим, что рамка вращается в однородном магнитном поле (B=const) равномерно с угловой скоростью =const. Магнитный поток, сцепленный с рамкой площадью S, в любой момент времени t, согласно (120.1), равен
где = t — угол поворота рамки в момент времени t (начало отсчета выбрано так, чтобы при t=0 было а=0).
При вращении рамки в ней будет возникать переменная э.д.с. индукции (см. (123.2))
(124.1)
изменяющаяся со временем по гармоническому закону. При sint = l э.д.с. максимальна, т. е.
(124.2)
Учитывая (124.2), выражение (124.1) можно записать в виде
Таким образом, если в однородном магнитном поле равномерно вращается рамка, то в ней возникает переменная э.д.с., изменяющаяся по гармоническому закону.
Из формулы (124.2) вытекает, что (следовательно, и э.д.с. индукции) находится в прямой зависимости от величин , B и S. В России принята стандартная частота тока = /(2)= 50 Гц, поэтому возможно лишь увеличение двух остальных величии. Для увеличения В применяют мощные постоянные магниты или в электромагнитах пропускают значительный ток, а также внутрь электромагнита помещают сердечники из материалов с большой магнитной проницаемостью . Если вращать не один, а ряд витков, соединенных последовательно, то тем самым увеличивается S. Переменное напряжение снимается с вращающегося витка с помощью щеток, схематически изображенных на рис. 180.
Процесс превращения механической энергии в электрическую обратим. Если по рамке, помещенной в магнитное доле, пропускать электрический ток, то в соответствии с (109.1) на нее будет действовать вращающий момент и рамка начнет вращаться. На этом принципе основана работа электродвигателей, предназначенных для превращения электрической энергии в механическую.
При вращении проволочной рамки в магнитном поле магнитный поток, пронизывающий рамку, будет периодически изменяться. Если к концам вращающейся рамки с помощью скользящих контактов подключить внешнюю нагрузку, то в ней возникнет переменный индукционный ток. Амплитуда тока будет зависеть от скорости изменения магнитного потока и от сопротивления всей цепи. Рамка, вращающаяся в магнитном поле, является простейшей моделью генератора переменного тока.