шпоры по физике на экзамен 2-го семестра / Физика Электричество и магнетизм

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Точечным называется заряд, размерами и формами которого, в данных условиях можно пренебречь.

Элементарный заряд:

Система называется электрически изолированной, если она не взаимодействует не с какими другими заряженными телами.

Закон сохранения электрического заряда:

Алгебраическая сумма электрических зарядов, образующих замкнутую электрически изолированную систему не изменяется при любых взаимодействиях тел, внутри данной системы:

Закон Кулона:

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Линейная плотность заряда:

[Кл/м]

Поверхностная плотность заряда:

Объемная плотность заряда:

Поле называется электростатическим, если оно образовано неподвижными зарядами.

Напряженность – это силовая характеристика электрического поля.

Напряженностью электрического поля называется векторная физическая величина, равная отношению силы, действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда.

[Н/Кл]

Электростатическое поле называется однородным, если вектор во всех его точках одинаков по модулю.

Электрическое поле называется стационарным, если оно не меняется с течением времени.

Линиями напряженности (силовыми линиями) называются линии, проведенные в поле так, что касательная к ним в каждой точке, совпадает по направлению с вектором напряженности.

Принцип суперпозиции полей:

Напряженность электрического поля системы неподвижных точечных зарядов, равна сумме напряженностей, созданных каждым зарядом.

Напряженность поля, созданная равномерно заряженным кольцом зарядом q:

Элементарный поток вектора напряженности электрического поля:

Полный поток:

- поток вектора напряженности.

Теорема Остроградского – Гаусса для электростатического поля в вакууме:

Поток вектора напряженности через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, заключенной внутри этой плоскости деленной на электрическую постоянную:

Поток вектора напряженности в точке, находящейся на некотором расстоянии от центра сферы:

Напряженность поля, созданная нитью:

Напряженность поля, созданная разноименно заряженными плоскостями:

Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля:

Потенциальная энергия взаимодействия зарядов:

Потенциал – это энергетическая характеристика электрическая поля.

Потенциал электрического поля численно равен отношению потенциальной энергии, которой обладает заряд в данной точке поля к величине этого заряда.

Потенциал точечного заряда:

Связь потенциальной энергии и консервативной силы:

Связь напряженности с потенциалом:

Сила тока – это скалярная физическая величина, равная отношению заряда dq, прошедшего через сечение проводника S за малый промежуток времени, к величине этого промежутка времени dt.

Плотность тока - Векторная физическая величина, модуль которой определяется формулой а направление совпадает с направлением движения положительного заряда.

Плотность тока через концентрацию носителей заряда:

Из формулы можно получить выражение силы тока через плотность тока

Закон Ома для однородного участка цепи:

Удельная электропроводность:

Закон Ома в дифференциальной форме:

Плотность тока прямо пропорциональна напряженности электрического поля в данной точке.

Условие существования электрического тока в цепи, ЭДС.

В источнике тока заряды переносятся от меньшего потенциала к большему, следовательно, такую работу могут совершать силы неэлектрического взаимодействия, а сторонние.

ЭДС называется отношение работы сторонних сил по перемещению заряда к величине этого заряда.

Полная работа по перемещению заряда в цепи будет равна:

Величина, численно равная работе, совершаемой сторонними и электростатическими силами при перемещении единичного положительного заряда вдоль цепи к величине этого заряда называется напряжением.

Закон Ома для полной цепи:

МАГНЕТИЗМ.

Закон Ампера для параллельных токов:

Магнитным моментом пробного контура называется вектор, равный по величине произведений силы тока в контуре на площадь данного контура. Направление совпадает с положительной нормалью.

Вращательный механический момент – векторная физическая величина, равная векторному произведению ;

Вектор магнитной индукции численно равен отношению максимального вращательного момента, который действует на контур со стороны внешнего магнитного поля к величине магнитного поля к величине магнитного момента контура.

В = [Тл]

Закон Био – Савара – Лапласа

Этот закон позволяет определить величину индукции магнитного поля, созданного элементарным проводником в произвольной точке поля.

Принцип суперпозиции:

;

Индукция магнитного поля, создаваемая проводником конечной длины:

Индукция магнитного поля, создаваемая проводником бесконечной длины:

Индукция магнитного поля, создаваемая кольцом:

Индукция магнитного поля в центре кольца:

Закон Ампера (Сила Ампера)

На проводник с током, находящийся в магнитном поле действует сила ампера

Сила Лоренца

Радиус движения частицы в магнитном поле:

Период обращения частицы в магнитном поле:

Шаг – это расстояние, которое проходит частица между двумя радиусами, то есть за время равное периоду.

Самоиндукцией называется возникновение ЭДС в проводнике вследствие изменения в нем электрического тока. Эта ЭДС называется ЭДС самоиндукции.

Ток при замыкании и размыкании цепи

Уравнения Максвелла

1)

2)

3)

4)