
- •I. Электростатика
- •II. Постоянный ток
- •VI. Электромагнетизм
- •I. Электростатика
- •1)Закон Кулона.
- •2)Электрическая поле, напряжённость электрического поля.
- •3)Теорема Гаусса-Остроградского.
- •4)Напряженность электрического поля сферы, равномерно заряженной по поверхности.
- •5)Напряженность электрического поля сферы, равномерно заряженной по объёму.
- •6)Поле бесконечно длинной заряженной нити.
- •7)Поле бесконечно большой равномерно заряженной плоскости. Две бесконечно большие равномерно заряженные плоскости.
- •8)Работа перемещения заряда в электрическом поле. Потенциал электрического поля.
- •9)Взаимосвязь потенциала и напряженности электрического поля.
- •11)Электроёмкость проводников, плоский конденсатор, соединение конденсаторов.
- •13)Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
- •II. Постоянный ток
- •1)Основные понятия и законы постоянного тока.
- •2)Закон Ома в дифференциальной форме.
- •3)Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила.
- •4)Разветвленные цепи. Правило Киргофа.
- •5)Элементы зонной теории твердого тела.
- •6)Классическая электронная теория проводимости металлов. Закон Ома.
- •7)Сверхпроводимость.
- •8)Полупроводники. Собственная и примесная проводимость.
- •10)Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Закон Вольты.
- •11)Термоэлектродвижущая сила. Закон Пельтье.
- •12)Термоэлектронная эмиссия.
- •13)Разряд в газах. Несамостоятельный разряд.
- •14)Самостоятельный электрический разряд в газе.
- •1)Магнитное поле.
- •2)Закон Био-Савара-Лапласа.
- •5)Поле бесконечно длинного прямого тока.
- •7)Магнитная индукция соленоида.
- •8)Закон Ампера.
- •9)Взаимодействие параллельных токов.
- •10)Сила Лоренца.
- •11)Циклотрон.
- •12)Контур с током в магнитном поле.
- •13)Поток магнитной индукции. (Закон Ома магнитной цепи)
- •14)Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
- •15)Явление электромагнитной индукции.
- •16)Метод измерения магнитной индукции.
- •17)Токи Фуко.
- •18)Самоиндукция. Взаимоиндукция.
- •19)Энергия магнитного поля.
- •20)Магнитные свойства вещества. Основное соотношение физики магнетиков.
- •21)Классификация магнетиков. Диамагнетики.
- •22)Парамагнетики.
- •23)Ферромагнетики.
- •25)Затухающие электромагнитные колебания.
- •26)Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс.
- •27)Ток смещение. Уравнение Максвелла. Электромагнитное поле.
5)Поле бесконечно длинного прямого тока.
Магнитное
поле прямого тока —
тока, текущего по тонкому прямому
бесконечному проводу. В произвольной
точке А, удаленной на расстояние R от
оси проводника, векторы dB от
всех элементов тока имеют одинаковое
направление, которое перпендикулярно
плоскости чертежа («к вам»). Значит,
сложение всех векторов dB можно
заменить сложением их модулей. За
постоянную интегрирования возьмем угол
α (угол между векторами dl и r)
и выразим через него все остальные
величины. Следует, что
(радиус
дуги CD вследствие малости dl равен
r, и угол FDC по этой же причине можно
считать прямым). Подставив эти формулы
в вторую, получим, что магнитная индукция,
которая создавается одним элементом
проводника, равна
Поскольку
угол α для всех элементов прямого тока
изменяется в пределах от 0 до π, то,
согласно формулам
Значит,
магнитная индукция поля прямого
тока
6)Закон
полного тока.
При
анализе магнитных полей важное значение
имеет закон полного тока, который в
интегральной форме имеет вид:
и гласит о том, что линейный
интеграл по замкнутому контуру l от
напряженности магнитного поля равен
полному току, протекающему сквозь
сечение, ограниченное этим контуром.Под
полным током понимают алгебраическую
сумму токов проводимости, переноса и
смещения. В дифференциальной форме
закон полного тока можно записать
следующим образом:
7)Магнитная индукция соленоида.
Солено́ид — разновидность электромагнитов. Соленоид — это односложная катушка цилиндрической формы, витки которой намотаны вплотную, а длина значительно больше диаметра. Характеризуется значительным соотношением длины намотки к диаметру оправки, что позволяет создать внутри катушки относительно равномерное магнитное поле. BL=ɱɱ0nI.
8)Закон Ампера.
Сила
,
с которой магнитное поле действует на
элемент
проводника
с током, находящегося в магнитном поле,
прямо пропорциональна силе тока
в
проводнике и векторному
произведению элемента
длины
проводника
на магнитную индукцию
:
.
Опыт Ампера:
магнитное взаимодействие проводников
с током
Объяснение: Движущийся заряд создает
магнитное поле, действующее на другие
движущиеся заряды.1 Ампер – сила тока,
при котором два бесконечных параллельных
прямолинейных проводника малого
кругового сечения, расположенные на
расстоянии 1м друг от друга в вакууме,
взаимодействуют с силой 2·10-7 Н на каждый
метр длины.
9)Взаимодействие параллельных токов.
Закон
Ампера используется при нахождении
силы взаимодействия двух токов. Рассмотрим
два бесконечных прямолинейных параллельных
тока I1 и
I2; (направления токов даны на рис. 1),
расстояние между которыми R. Каждый из
проводников создает вокруг себя магнитное
поле, которое действует по закону Ампера
на соседний проводник с током. Найдем,
с какой силой действует магнитное поле
тока I1 на
элемент dl второго
проводника с током I2. Магнитное поле
тока I1 есть
линии магнитной индукции, представляющие
собой концентрические окружности.
Направление вектора B1 задается
правилом правого винта, его модуль по
формуле (5) есть
Направление
силы dF1,
с которой поле B1 действует
на участок dl второго
тока, находится по правилу левой руки
и указано на рисунке. Модуль силы,
используя (2), с учетом того, что угол α
между элементами тока I2 и
вектором B1 прямой,
будет равен
подставляя
значение для В1,
найдем
(3) Аналогично
рассуждая, можно показать, что сила
dF2 с
которой магнитное поле тока I2 действует
на элемент dl первого
проводника с током I1, направлена в
противоположную сторону и по модулю
равна
(4) Сопоставление
выражений (3) и (4) дает, что
т.
е. два
параллельных тока одинакового направления
притягиваются друг к другу с
силой, равной
(5) Если токи
имеют противоположные направления,
то, используя правило левой руки,
определим, что между
ними действует сила отталкивания,
определяемая выражением (5).