
- •§ 1 Электрический заряд. Закон Кулона 11
- •§ 5. Расчет электрических полей 39
- •§ 6. Проводники в электрическом поле 49
- •§ 8. Конденсаторы. Электроемкость 65
- •§ 9. Энергия электрического поля 75
- •§ 10. Характеристики электрического тока. Закон Ома 86
- •§ 16. Действие магнитного поля на движущиеся заряды 143
- •§ 17. Явление электромагнитной индукции 154
- •§ 18. Электрические машины постоянного тока 166
- •§ 19. Энергия магнитного поля 173
- •§ 20. Основы теории электромагнитного поля 176
- •§ 26. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс 232
- •§ 27. Незатухающие электромагнитные колебания 239
- •§ 28. Электромагнитные волны 248
- •§ 29. Свойства и применения электромагнитных волн 259
- •§ 30. Свет как электромагнитные волны. Интерференция 269
- •§ 37. Оптические приборы, формирующие изображение 318
- •I. Электростатика
- •§ 1. Электрический заряд. Закон Кулона
- •§ 2. Электрическое поле. Напряженность поля
- •§ 3. Теорема Гаусса
- •§ 4. Потенциал электростатического поля. Энергия системы зарядов
- •2 Е. И. Бутиков и др. Книга 2
- •5 5. Расчет электрических полей
- •1. Поле заряженного шара. Шар радиуса r равномерно заряжен по объему. Полный заряд шара q. Найти напряженность и потенциал электрического поля, создаваемого таким шаром.
- •§ 6. Проводники в электрическом поле
- •§ 7. Силы в электростатическом поле
- •§ 8. Конденсаторы. Электроемкость
- •3 Е. И. Бутиков и по. Книга 2
- •V mwlwt 1
- •11 При последовательном соедине-
- •§ 9. Энергия электрического поля
- •II. Постоянный электрический ток
- •§ 10. Характеристики электрического тока. Закон Ома
- •-TzZb 2zh
- •Пературы
- •§11. Соединение проводников в электрические цепи
- •Для каждого резистора справедлив закон Ома, т.Е. Напряжение на нем равно произведению силы тока в резисторе на его сопротивление.
- •В любом узле, т. Е. Точке, где сходятся более двух проводов, алгебраическая сумма токов равна нулю: сумма втекающих в узел токов равна сумме вытекающих.
- •Сумма напряжений на отдельных участках цепи при проходе по любому пути от входа к выходу равна полному приложенному напряжению.
- •§ 12. Закон Ома для неоднородной цепи
- •§13. Расчет цепей постоянного тока
- •Обозначим токи в неразветвленных дельном соединении
- •§14. Работа и мощность постоянного тока
- •§ 15. Магнитное поле постоянного тока
- •§ 16. Действие магнитного поля на движущиеся заряды
- •§17. Явление электромагнитной индукции
- •2, Но и вдвиганием или выдвиганием ненамагниченного железного сердечника (рис. По).
- •§ 18. Электрические машины постоянного тока
- •§ 19. Энергия магнитного поля
- •§ 20. Основы теории электромагнитного поля
- •§ 21. Квазистационарные явления в электрических цепях
- •IV. Переменный электрический ток
- •§ 22. Цепи переменного тока. Закон Ома
- •§ 23. Работа и мощность переменного тока. Передача электроэнергии
- •§ 24. Трехфазный ток.
- •V. Электромагнитные колебания и волны
- •§ 25. Колебательный контур
- •§ 26. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс
- •§ 27. Незатухающие электромагнитные колебания
- •§ 28. Электромагнитные волны
- •§ 29. Свойства и применения электромагнитных волн
- •VI. Оптика
- •§ 30. Свет как электромагнитные волны. Интерференция
- •§ 31. Дифракция света
- •§ 32. Спектральные приборы. Дифракционная решетка
- •2. Определите направление 9п на главный дифракционный максимум л-го порядка, если монохроматический свет длины волны X падает на решетку с постоянной d под углом а.
- •§ 33. Протяженные источники света
- •§ 34. Интерференция немонохроматического света
- •§ 35. Физические принципы голографии
- •§ 36. Геометрическая оптика
- •В однородной среде световые лучи прямолинейны (закон прямолинейного распространения света).
- •§ 37. Оптические приборы, формирующие изображение
- •Луч ао, проходящий через оптический центр линзы без преломления;
- •Луч ав, параллельный оптической оси; после преломления он проходит через фокус f;
- •Луч af'c, проходящий через передний фокус f'; после преломления луч параллелен оптической оси.
- •V спектра и плавно уменьшается до
-TzZb 2zh
Рис. 58. Резисторы и их условные обозначения на электрических схемах
электрическим сопротивлением. Такие устройства называются резисторами. На рис. 58 изображены реостат — резистор с переменным (регулируемым) сопротивлением и постоянный резистор, а также их условные обозначения на схемах электрических цепей.
Зависимость сопротивления от температуры. Электрическое сопротивление зависит от температуры, причем эта зависимость разная у разных веществ. Особенно сильной температурной зависимостью отличается удельное сопротивление тех веществ, у которых с изменением температуры меняется концентрация носителей заряда, как это бывает в полупроводниках и в плазме. В металлах изменение сопротивления с температурой связано не с изменением концентрации электронов, а с изменением интенсивности колебаний кристаллической решетки, которыми в основном и обусловлено сопротивление их движению. Удельное сопротивление металла линейно зависит от температуры в широком интервале ее изменения:
Р = р0(1 + а0, (Ю)
где t — температура металла по шкале Цельсия, р0 — удельное сопротивление при ОТ, а а — температурный коэффициент сопротивления, характеризующий относительное изменение удельного сопротивления проводника при изменении его температуры на один кельвин (градус). Опыт показывает, что для чистых металлов в интервале температур от 0 до 100 "С температурный коэффициент сопротивления практически постоянен и для всех металлов имеет почти одно и то же значение, близкое к 1/273 на градус температуры.
Изменение геометрических размеров металлических проводников с температурой гораздо меньше изменения их удельного сопротивления. Поэтому зависимость R любого металлического образца от температуры дается той же формулой (10). Существуют сплавы (константан, манганит), у которых при нагревании удельное сопротивление практически не меняется. Их применяют для изготовления проволочных резисторов с постоянным сопротивлением.
Вольт-амперная характеристика. В технических приложениях для описания процессов в электрических цепях часто используется понятие вольт-амперной характеристики. Вольт-амперная характеристика какого-либо устройства — это график зависимости силы тока в нем от приложенного к нему напряжения: / = /(£/). Для проводников, подчиняющихся закону Ома, вольт-амперная характеристика в соответствии с (9) представляет собой прямую, проходящую через начало координат (рис. 59). Ее наклон определяется сопротивлением R рассматриваемого устройства. В обычных проводниках сопротивление не зависит от направления тока, поэтому прямую на вольт-амперной характеристике можно продолжить и в область отрицательных значений / и U.
При использовании вольт-амперных характеристик следует помнить о связанных с ними ограничениях. Например, для конкретного устройства никогда нельзя считать, что прямая на рис. 59 тянется до
|
|
|
|
0 |
и |
Рис. 59. Вольт-амперная характе- Рис. 60. Вольт-амперная характеристика лам- ристика проводника, подчиняю- почки накаливания. Сила тока измеряется по- щегося закону Ома еле установления стационарного значения тем-