
- •1. Предмет изучения физики.
- •2. Физическое явление и его модель.
- •3. Цель физического описания.
- •4. Физические и математические модели объектов.
- •5. Физические величины и физические законы.
- •Категории научных моделей.
- •7. Структура научного знания.
- •8. Физика Аристотеля (основные положения).
- •9. Физика Галилея-Ньютона (основные положения).
- •Аксиоматический метод в физике.
- •11. Возможности аксиоматической системы.
- •12. Аксиоматика механики Ньютона.
- •Физические величины и физические законы как следствия аксиоматики Ньютона.
- •Модели механики Ньютона.
- •Физические величины, характеризующие систему материальных точек: импульс системы, момент импульса системы, потенциальная энергия.
- •Центр масс и его свойства.
- •Основные характеристики механической волны.
- •Термодинамический подход.
- •Термодинамические параметры: температура, количество теплоты, количество работы.
- •20. Равновесное состояние. Термическое уравнение состояния.
- •21. Термодинамический процесс. 22. Квазистатический процесс. Равновесный и обратимый процессы
- •23. Внутренняя энергия термодинамической системы как функция состояния.
- •24. Теплота и работа как меры передачи энергии.
- •Неравноценность теплоты и работы.
- •26. Первое начало термодинамики.
- •27. Второе начало термодинамики.
- •28. Циклические процессы. Цикл Карно и его к.П.Д.
- •29. Статистический подход.
- •30. Фундаментальные распределения Гиббса.
- •31. Электрический заряд и его свойства.
- •32. Закон Кулона и интерпретация механизма взаимодействия зарядов в модели дальнодействия.
- •Электрический ток и его характеристики.
- •34. Потенциальная функция и работа при движении заряда под действием кулоновских сил.
- •35. Закон Ома.
- •36. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Напряжение.
- •37. Закон Джоуля.
- •Закон взаимодействия элементов тока и его интерпретация в модели дальнодействия.
- •39. Токи проводимости и токи молекулярные. Вектор намагниченности.
- •40. Электромагнитная индукция.
- •Модель близкодействия Фарадея и интерпретация взаимодействия зарядов в этой модели.
- •Интерпретация взаимодействия элементов токов в модели близкодействия.
- •43. Законы Био-Савара.
- •Закон Ампера.
- •Вектор магнитной индукции.
- •46. Классификация вещества по магнитным свойствам.
- •Математическая сущность статистических полей.
- •48. Уравнения Максвелла как полная система аксиом.
- •Аксиоматика Максвелла в интегральной форме и физический смысл законов.
- •54. Модель «геометрическая оптика». Законы отражения и преломления.
- •55. Монохроматический луч. Дисперсия. Нормальная и аномальная дисперсия.
- •Фундаментальная модель волновой оптики и её свойства.
- •57. Поляризация света.
- •58. Явление интерференции.
- •Дифракция и условия её наблюдения.
37. Закон Джоуля.
Джоуль устанавливает
связь между прохождением
по проводнику тока
и выделением
в проводнике теплоты
,
где
‑ время прохождения тока.
Закон взаимодействия элементов тока и его интерпретация в модели дальнодействия.
В соответствии с теорией дальнодействия взаимодействие проводников осуществляется непосредственно и сразу, а не с помощью поля, как в теории близкодействия.
Закон механического
взаимодействия двух токов
и
,
текущих в малых отрезках проводников
и
,
находящихся на расстоянии
друг от друга.
Сила, действующая со стороны первого отрезка на отрезок
.
Если токи текут
параллельно,
то
,
где
‑ участок длины любого проводника,
а длины проводников считают бесконечными;
‑ коэффициент,
зависящий от
выбора системы единиц измерений.
В векторной форме в системе СИ (в системе
СИ
,
где
).
.
39. Токи проводимости и токи молекулярные. Вектор намагниченности.
Наличие магнитной
силы вокруг
проводника с током привело к убеждению,
что источником
магнитной силы являются движущиеся
заряды (токи
проводимости,
или макротоки),
наличие магнитной силы вокруг постоянных
магнитов привело к допущению, что
источником магнитной силы в постоянных
магнитах также являются токи. Эти токи
циркулируют в
молекулах и
получили название молекулярных
токов или микротоков.
Характеристикой, используемой при
действии постоянных, токов стал магнитный
момент кругового тока
(рис. 7). Здесь
‑ сила кругового тока,
‑ площадь контура, по которому идёт
ток,
‑ нормаль к плоскости контура.
Суммарный магнитный
момент, приходящийся на единицу объёма,
называют вектором
намагниченности,
он является мерой намагничивания
магнетика.
40. Электромагнитная индукция.
В 1830 г. Д. Генри и в 1831 г. М. Фарадей наблюдают возникновение электрического тока в замкнутом проволочном контуре при помещении его в изменяющееся магнитное поле, это явление называют электромагнитной индукцией.
Модель близкодействия Фарадея и интерпретация взаимодействия зарядов в этой модели.
Фарадей ввёл в физику понятие поля, а также ввёл в электродинамику модель близкодействия. В рамках близкодействия объяснение взаимодействий зарядов и токов объясняется не врождённым свойством зарядов, а посредством поля, и может быть интерпретировано так.
Вокруг электрического
заряда
существует электрическое
поле,
характеризующееся силовым
параметром.
Назовём этот параметр напряжённостью
электрического поля
и обозначим символом
.
Когда в область пространства, в
котором есть поле
первого заряда
попадает
заряд
,
то начинает взаимодействовать
с этим полем
посредством силового параметра
,
что приводит
к силе Кулона.
В соответствии с предложенным механизмом
взаимодействия можно определить параметр
.
Итак, действует
закон Кулона
.
Поскольку полевой
параметр
действует на заряд
,
то выделим в формуле заряд
и тогда оставшуюся
часть можно
считать
параметром
,
т.е.
.
Получим
.
В свою очередь взаимодействие первого
заряда
с полем второго заряда
проходит по той же схеме. Итак,
,
откуда
.
Итак, напряжённость электрического поля при кулоновском законе взаимодействия зарядов определяется как сила Кулона, нормированная на единицу заряда.