Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физика / шизика шпора

.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
24.05.2014
Размер:
55.81 Кб
Скачать

Все заряженные элементарные частицы имеют одинаковый по величине электрический заряд, который равен заряду электрона – элементарный электрический заряд. Они бывают «-« и «+» и одноим. заряды притяг., а разноим. отталкив. З-н сохр. эл. заряда: алгебр. сумма эл.зарядов в изол.системе остается постоянной.

Проводники – тела, в которых эл.заряды могут свободно перемещаться. 1 рода – металлы(Сu,Al,Fe,Ag) – носители тока в них – свободные е-. 2 рода – нгосители тока – «+» и «-« зар. ионы. Диэлектрики – тела,в которых носители тока почти отсутствуют. Полупроводники – тела с промежуточным состоянием (Si,Gm,Se).

Взаимод.эл зарядов: сила взаимод.2 точечных зарядов прямопроп.их величине и обратнопроп. Квадрату радиуса между ними. K=1/4П(эпс0). F=q1q2/4П(эпс0)r2 закон кулона для взаим.зарядов в вакууме.

Эл.поле – вид материи,посредством которого взаимод.эл заряды. Характер взаимод.в эл и грав. полях аналогичен. Напряженность эл.поля в данной точке равна отношению силы, действующей на точечный «+» заряд,помещенный в эту точку, к величине этого заряда. По направлению совп.с силой. E=(1/4П(эпс0))(q/r2).

Теорема Остроградского-Гаусса: поток напряженности,пронизывающий любую замкнутую поверхность,окружающую эл.заряды, пропоционален алгебраич. Сумме окруженных зарядов. N= (1/(эпс0))(Zi=1n qn). Потенциал эл.поля – отношение потенциальной энергии к величине эл.заряда фи= -(Q/4П(эпс0)r

Разность потенциалов(напряжение) – отношение работы поля по перемещению заряда к величине заряда U12=A/q.

Эл ток – направленное упорядоченное движение эл.зарядов. Из-за: кулоновских сил – «+» вдоль линий поля, «-« против; сил неэлектрич.природы(магн,механ,химич и тд)

Сила тока – количество электричества,проходящее в ед.времени через поперечное сечение проводника. I=Limдельтаt – 0 дельта q/дельтаt= dq/dt (A). Плотность тока – величина,равная отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника. i=I/S (А/м2). Закон Ома для участка цепи: I=U/R сила тока в проводнике пропорциональна приложенному напряжению и обратнопропорциональна сопротивлению проводника.

Сопротивление проводников - мера способности тел препятствовать прохождению через них электрического тока. Причина – столкновение зарядов с заряженными ионами проводника. R=I/U Закон Ома для замкнутой цепи: I=(эпс)/R+r сила тока в замкнутой цепи пропорциональна эдс источника тока и обратнопропорциональна полному сопротивлению цепи. При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова: I1= I2=I. U1= IR1 U2= IR ; U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR

R = R1 + R2. При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

При параллельном соединении напряжения U1 и U2 на обоих проводниках одинаковы: U1 = U2 = U; I = I1 + I2; 1/R=1/R1=1/R2 При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Правила Кирхгофа. В разветвленных цепях можно выделить узловые точки (узлы), в которых сходятся не менее трех проводников. оки, втекающие в узел, принято считать положительными; токи, вытекающие из узла – отрицательными. В узлах цепи постоянного тока не может происходить накопление зарядов. Отсюда следует первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов для каждого узла в разветвленной цепи равна нулю: I1 + I2 + I3 + ... + In = 0. В разветвленной цепи всегда можно выделить некоторое количество замкнутых путей, состоящих из однородных и неоднородных участков. Такие замкнутые пути называются контурами. Второе правило Кирхгофа является следствием обобщенного закона Ома: алгебраическая сумма произведений сопротивления каждого из участков любого замкнутого контура разветвленной цепи постоянного тока на силу тока на этом участке равна алгебраической сумме ЭДС вдоль этого контура I1R1+I2R2+…+InRn=(эпс1)+(эпс2)+…+(эпсn)

Магнитное поле — это особый вид материи, существующий независимо от нас, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами. Ампер установил, что дельтаF12=K(I1I2дельтаL1дельтаL2SinальфаSinбета)/r122 .

Закон Ампера: dF12=( μ0I1I2dl1dl2SinальфаSinбета)/4Пr122 сила взаимодействия между проводниками с токами в вакууме.

Напряжённость магнитного поля — векторная величина, равная разности вектора магнитной индукции и вектора намагниченности. dH=(Idl)/4Пr2*Sinальфа – закон био-савара-лапласа

Формула Ампера выражает зависимость силы, с которой магн.поле действует на находящиеся в нем элемент тока, от напряженности этого поля. Элемент тока – вектор, равный по модулю произведению бесконечно малого участка длины проводника на силу тока в нем и направлен этот вектор вдоль поля. dF= μ0I0dl0dHSinбета

Магнитное поле в веществе. Экспериментальные исследования показали, что все вещества в большей или меньшей степени обладают магнитными свойствами. Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной среде отличается по модулю от индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью: μ=В/В0 . у парамагнетиков μ > 1, а у диамагнетиков μ < 1.

Вещества, способные сильно намагничиваться в магнитном поле, называются ферромагнетиками μ= 102–105

Магнитная индукция В= μ0НI - векторная величина, показывающая, с какой силой магнитное поле действует на движущийся заряд.

Поток магнитной индукции сквозь поверхность – число линий индукции, пронизывающих эту поверхность.

Действие электрического поля на заряд : посредством электрического поля осуществляется перемещение заряда. Сила F=qE действия поля на заряд не зависит от его величины, а только от напряженности поля.

Действие магнитного поля: магнитное поле определяет направление движения зарядов. На неподвижные не действует. Сила F= qvBSinальфа пропорциональна заряду частицы, скорости её перемещения и индукции магнитного поля.

Магнитное поле Земли — магнитное поле Земли, генерируемое внутриземными источниками. Называют также геомагнитным полем. Силовые линии имеют диполеподобное расположение (плазмосфера земли). По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивается в длинный хвост.

Известны перемещения магнитных полюсов и их неоднократные инверсии. Энергия магнитного поля: сила тока в катушке L за время дельтаt стала Imax , тогда Wм= -A=

= -(эпс)uq=-(эпс)uIдельтаt; (эпс)u=-L(дельтаI/дельтаt) ; (эпс)u=-L(I/дельтаt),т к дельта i=I

Wм=L(I/дельтаt)*1/2Iдельтаt=1/2LI2

Конденсатор – система из двух разноименно заряженных, но одинаковых по величине заряда, проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок конд.

Электроемкостью конденсатора называют величину, равную отношению величины заряда одной из пластин к напряжению между ними. Электроемкость обозначается С.

С = q/U.Энергия электрического поля конденсатора равна отношению квадрата его заряда к его удвоенной электроемкости.We = C(fi)2/2 = qU/2 = q2/2C

U – разность потенциалов между пластинами конденсатора.Параллельное соединение – все обкладки соединяются в две группы, в каждую из которых входит по одной обкладке каждого конденсатора.q = q1 + q2

U = U1 + U2

q1/C1 = q2/C2 то есть q1/q2 = C1/C2

CU = C1U1 + C2U2

C = C1 +C2, если C1 = C2 = ... = Cn , то C = nC1

Последовательное соединение – соединяются между собой лишь две пластины разных конденсаторов.U = U1 + U2

q = q1 = q2

C1U1 = C2U2, то есть U1/U2 = C1/C2

q/C = q1/C1 = q2/C2 1/C = 1/C1 = 1/C2

Если C1 = C2 = … = Cn , то C = C1/n

C = (C1C2)/(C1+C2)

Электромаг.инд – явление возникн. э.тока под действием магн.поля. Закон Фарадея: в замкн.контуре ток возникает при любом изм.потока магн.инд; эдс эл.магн.инд. пропорц. сорости изм.потока магн.инд. (эпс0)~dФ/dt Правило Ленца: инд.ток имеет такое направление, что его собственное магн.поле компенсирует изменение потока магн.инд., вызывающей его. (эпсi)=-dФ/dt Взаимоиндукция – возник.тока в контуре,при изм.тока в соседнем. (эпс2)= - МdI1/дельтаt эдс взаимоиндукции возникающая в контуре пропорциональна скорости изменения тока в соседнем и зависит от взаимной индуктивности контуров. Самоиндукция – при изменении тока в контуре индуцируется ток не только в соседних, но и в нем самом. (эпсi)=- dФ/dt Индуктивность — физическая величина, характеризующая магнитные свойства электрической цепи.

Энергия магнитного поля равна собственной энергии тока.

Собственная энергия тока численно равна работе, которую должен совершить источник тока для преодоления ЭДС самоиндукции, чтобы создать ток в цепи W=LI2/2

Энергия магнитного поля, созданного током, прямо пропорциональна квадрату силы тока.

Переменный ток – это ток, который периодически меняет свою силу и направление.

Эти колебания совершаются по гармоническому закону:Ф = ВSCos(fi) = BSCos wt - магн.поток.E = EmaxSinwt – эдс индукцииI = ImaxSinwt – сила тока.Emax – амплитуда эдс

Imax – амплитуда токаw – круговая частота токаwt – фаза тока, то есть угол w=2(pi)(nu),

где (nu) – линейная частота тока.

За короткий промежуток времени dt силу переменного тока можно считать постоянной и тогда для переменного тока:dA=I02 R0dtилиdA=Imax2R0sSinwtdt

За период 1Т:A=(Imax2/2)R0T

Мощность за 1Т:N=(Imax2/2)R0

Активное сопротивление — сопротивление электрической цепи или её участка, обусловленное необратимыми превращениями электрической энергии в другие виды энергии (в тепловую энергию).

Емкостное сопротивление. Конденсатор попеременно то заряжается, то разряжается. Этим поддерживает переменный ток в цепи. Rc – ёмкостное сопротивление. Rc = 1/wC

В цепи переменного тока, свернутый в катушку проводник имеет, кроме активного, дополнительное сопротивление – индуктивное:Rи=wL/

Емкостное и индуктивное сопротивления вместе – реактивное.

Индуктивное сопротивление – сопротивление,возникающее в проводнике,свернутом в катушку RL=wL

Обобщенный закон Ома.

Imax= Emax/koren iz:((R02+(wL-(1/wC))2)

Общее сопротивление цепи переменного тока:

Z=koren iz: (R0+(wL-(1/wC)2))

Колебательный контур – эл.цепь, состоящая из конденсатора м катушки индуктивности. Колебания проходят по гармоническому закону(если пренебречь нагреванием проводника и эл-маг излучением).Тколеб = 2(пи)*корень из(LC)

Соседние файлы в папке Физика