
- •14) Энергия электростатического поля
- •Эдс индукции
- •Удельная проводимость
- •18)Закон Ома для участка цепи постоянного тока.
- •19)Закон Ома для замкнутой цепи постоянного тока.
- •20)Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля Ленца.
- •21) Электрическая проводимость металлов и полупроводников.
- •23)Магнитное поле тока. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера.
- •Магнитные силы
- •Магнитная индукция
- •24)Сила Лоренца.
- •25)Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
1)Испарение. Неравномерное распределение кинетической энергии теплового движения молекул приводит к тому, что при любой температуре кинетическая энергия некоторых молекул жидкости или твердого тела может превышать потенциальную энергию их связи с остальными молекулами. Испарение — это процесс, при котором с поверхности жидкости или твердого тела вылетают молекулы, кинетическая энергия которых превышает потенциальную энергию взаимодействия молекул. Испарение сопровождается охлаждением жидкости.
Кипение — это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре. кипение — возможен лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре — температуре кипения. Чем больше внешнее давление, тем больше температура кипения.
Конденсация – это переход вещества из газообразного в жидкое состояние. Молекулы жидкости, покинувшие ее в процессе испарения, находятся в воздухе в состоянии непрерывного теплового движения. Так как движение молекул хаотичное, то какая-то часть молекул вновь попадает в жидкость.Число таких молекул тем больше, чем больше давление пара над жидкостью. Пар конденсируется. Q = ± r m – + парообразование, - конденсация [ Дж
2) Насыщенный пар- Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.
Если сосуд с жидкостью плотно закрыть, то сначала количество жидкости уменьшится, а затем будет оставаться постоянным. При неизменной температуре система жидкость - пар придет в состояние теплового равновесия и будет находиться в нем сколь угодно долго. Одновременно с процессом испарения происходит и конденсация, оба процесса в среднем компенсируют друг друга. Чем больше плотность пара, тем большее число его молекул возвращается в жидкость. В результате в закрытом сосуде при постоянной температуре установится динамическое(подвижное) равновесие между жидкостью и паром.
Точка росы- температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
Точку росы нельзя отрегулировать. Ее нет на окнах или в стеклопакетах. Ее можно увидеть только на графиках, где жирная черная линия, наискосок проведенная между осями температуры и влажности, разделяет две зоны: зону сухую и зону, в которой начинается выпадение конденсата. С точкой росы, тем не менее, мы сталкиваемся ежедневно. Мы поднимаем стеклянную крышку со сковородки, на которой готовим, - с крышки обильно стекает вода. В ванной комнате после принятия горячего душа обнаруживаем, что зеркало запотело. Мы входим зимой с улицы в теплый магазин - очки мгновенно запотевают. Это все - шутки точки росы.
3) Электри́ческий заря́д — это связанное с телом свойство, позволяющее ему быть источником электрического поля и участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Заряд является количественной характеристикой. Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за время 1с. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.
закон Кулона-Сила взаимодействия заряженых неподвижных тел( или взаемодействие точечных електр. зарядов), размерами которых можно пренебречь по сраснению с расстоянием между ними, прямо пропорциальна значениям их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. F = k (q1 * q2) / r2
11)
Диэлектрики это вещества, у которых электроны внешних оболочек атома не могут свободно перемещаться по объему диэлектрика под действием сколь угодно малого внешнего поля. Физическим параметром, который характеризует диэлектрик, является диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая проницаемость может иметь дисперсию.
Диэлектрик, внесенный в электрическое поле, электризуется через влияние. в диэлектрике свободного перемещения электрических зарядов произойти не может. Но в пределах одной молекулы диэлектрика возникает смещение положительного заряда вдоль направления электрического поля и отрицательного заряда в обратном направлении. В результате влияния заряженного тела на поверхности диэлектрика возникнут электрические заряды. Это явление называется поляризацией диэлектрика.
12) проводниками электричества -Являются вещества, в которых существуют свободные электрические заряды,
т.е. заряды, способные перемещаться на макроскопические расстояния при
действии сколь угодно малого электрического поля. Свойства этих веществ, припомещенииихвстатическоеэлектрическоеполе
практическиполностьюопределяютсявысокойконцентрациейсвободных
носителейзаряда.напряженностьэлектростатического
полявнутривеществсвысокойудельнойпроводимостьювсегдаравнанулю.
Поведениедиэлектриковвэлектрическомполепринципиальноотличаетсяот
проводниковиобусловленообразованиемсвязныхзарядов, индуцированных
электрическимполем, хотявнихтакжеприсутствуютвмалойконцентрации
свободныезаряды. Этоприводитктому, чтоэлектростатическоеполевнутри
диэлектриковотличноотнуля.
Распределение заряда в проводнике
силовые линии этих полей непрерывны и не замкнуты, они могут начинаться только на положительных зарядах и оканчиваться только на отрицательных и не могут начинаться (заканчиваться) в точке пространства, где нет зарядов.
13) Электрическая ёмкость — характеристика проводника, характеризующая его способность накапливать электрический заряд. Ёмкость определяется как отношение величины заряда проводника к потенциалу проводника. Ёмкость обозначается как C.
C=Qφ,
где Q — заряд, φ — потенциал.
В системе СИ ёмкость измеряется в фарадах. В системе СГС в сантиметрах.
Для одиночного проводника ёмкость равна отношению заряда проводника к его потенциалу в предположении, что все другие проводники бесконечно удалены и что потенциал бесконечно удаленной точки принят равным нулю. Она определяется геометрическими размерами и формой проводника и электрическими свойствами окружающей среды (её диэлектрической проницаемостью) и не зависит от материала проводника. К примеру, ёмкость в вакууме проводящего шара радиуса R равна (в системе СИ):
C=4πε0εR.
Понятие ёмкости также относится к системе проводников, в частности, к системе двух проводников, разделённых диэлектриком —конденсатору. В этом случае взаимная ёмкость этих проводников (обкладок конденсатора) будет равна отношению заряда, накопленного конденсатором, к разности потенциалов между обкладками. Для плоского конденсатора ёмкость равна:
C=ε0εSd,
где S — площадь обкладок, d — расстояние между обкладками, ε — диэлектрическая проницаемость среды между обкладками, ε0 = 8.854*10-12 Ф/м — электрическая постоянная. Электроемкость уединенного проводника зависит только от его формы и размеров, а также от окружающей его диэлектрической среды (e). Единица измерения емкости в системе СИ называется Фарадой. Фарада (Ф) - это емкость такого уединенного проводника, потенциал которого повышается на 1 Вольт при сообщении ему заряда в 1 Кулон. 1 Ф = 1 Кл/1 В.
Конденсаторы.
Существуют такие конфигурации проводников, при которых электрическое поле оказывается сосредоточенным (локализованным) лишь в некоторой области пространства. Такие системы называются конденсаторами. Простейший конденсатор – система из двух плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика. Сферический конденсатор – это система из двух концентрических проводящих сфер радиусов R1 и R2. Цилиндрический конденсатор – система из двух соосных проводящих цилиндров радиусов R1 и R2 и длины L. Конденсаторы могут соединяться между собой, образуя батареи конденсаторов. При параллельном соединении конденсаторов (рис. 4.6.3) напряжения на конденсаторах одинаковы: U1 = U2 = U, а заряды равны q1 = С1U и q2 = С2U. Такую систему можно рассматривать как единый конденсатор электроемкости C, заряженный зарядом q = q1 + q2 при напряжении между обкладками равном U. Отсюда следует
|
Таким образом, при параллельном соединении электроемкости складываются.
14) Энергия электростатического поля
Энергия электростатического поля. Энергия заряженного плоского конденсатора Eк равна работе A, которая была затрачена при его зарядке, или совершается при его разрядке. A = CU2/2 = Q2/2С = QU/2 = Eк. Поскольку напряжение на конденсаторе может быть рассчитано из соотношения: U = E*d, где E - напряженность поля между обкладками конденсатора, d - расстояние между пластинами конденсатора, то энергия заряженного конденсатора равна: Eк = CU2/2 = ee0S/2d*E2*d2 = ee0S*d*E2/2 = ee0V*E2/2, где V - объем пространства между обкладками конденсатора. Энергия заряженного конденсатора сосредоточена в его электрическом поле.
15) Электрическим током называется любое
Упорядоченное движение электрических
зарядов.•Сила электрического тока через заданную
Поверхность определяется величиной
заряда, проходящим через эту поверхность
за единицу времени.•Плотность тока это векторная величина,
Проекция которой на нормаль к элементарной
Поверхности равна величине электрического
заряда, проходящего через единицу
поверхности за единицу времени
16) Условия существования постоянного тока
Условия существования электрического тока.
Условие существования тока– наличие его носителей и движущих их сил поля F=qE и некулоновских, сторонних –источников тока
По типу носителей тока выделяют проводники первого, второго итретьего рода. Носителями зарядов являются электроны в металлах (проводникипервого рода), ионы в растворах и расплавах электролитов, электроны и ионы вгазах, электроны и дырки в полупроводниках. Они могут двигаться и сами,хаотично, при тепловом движении, без тока - направленного переноса зарядов, инаправленно - в электрическом поле, нейтрализуя его (7. ). Поэтому дляпостоянного движения зарядов нужна вызывающая и поддерживающая его сила(напряжение или электродвижущая сила – ЭДС).*
Одно электростатическое поле, кулоновское, не может поддерживатьток, нужны другие – сторонние силы,источникитока. Они нужны для поддержания поля и преодоления сопротивления,связанного с взаимодействием зарядов внутри проводника, тепловым рассеяниям ит.п.
Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил висточниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
ЭДС
можно выразить через напряжённость
электрического поля сторонних
сил (
).
В замкнутом контуре (
)
тогда ЭДС будет равна:
,
где
—
элемент длины контура.
ЭДС так же, как и напряжение, измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами тока вне самого источника равна нулю.