- •Методические указания для практических занятий с использование эок и требования к их выполнению
- •Введение.
- •Основные физические формулы.
- •1. Кинематика
- •2. Динамика.
- •3. Законы сохранения.
- •4. Молекулярная физика. Термодинамика.
- •5. Электростатика.
- •6. Постоянный ток.
- •7. Магнитное поле.
- •8. Колебания. Волны.
- •9. Квантовая физика.
- •Примеры решения задач.
- •1. Механика.
- •2. Молекулярная физика.
- •3. Электродинамика.
- •4. Колебания и волны.
- •5. Квантовая физика.
- •Литература
5. Электростатика.
, ;
Fэ – сила электростатического взаимодействия (сила Кулона), k = 9∙109 м/Ф – электрическая постоянная, ε0 = 8,85∙10– 12 Ф/м – электрическая постоянная, q1,2 – электрический заряд, ε – диэлектрическая проницаемость среды (ε = 1 для вакуума), r – расстояние от заряда до заряда, W1,2 – энергия взаимодействия двух зарядов.
, ; ; , .
E – напряжённость электростатического поля, φ – потенциал электростатического поля, U – напряжениё, A1,2 – работа по перемещению заряда q' из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2.
,
Вектор напряжённости суммарного электростатического поля, полученного в результате векторного сложения напряжённостей электростатических полей N зарядов.
,
Потенциал суммарного электростатического поля, полученного в результате сложения потенциалов электростатических полей N зарядов.
, ; , .
σ – поверхностная плотность зарядов, d – расстояние между обкладками конденсатора.
, ; , ,
C – электрическая ёмкость (электроёмкость), Cш – электроёмкость сферы, Cпл – электроёмкость плоского конденсатора.
( ),
Электроёмкость батареи конденсаторов при последовательном соединении.
( );
Электроёмкость батареи конденсаторов при параллельном соединении.
;
Wэ – электрическая энергия заряженного конденсатора.
6. Постоянный ток.
, ; ; ; ;
I – сила тока, Δq – прошедший заряд за время Δt, j – плотность тока, S – площадь поперечного сечения проводника, U – напряжение на участке цепи, R – сопротивление участка цепи, ρ – удельное сопротивление проводника, ℓ – длина проводника, R0 – сопротивление проводника при температуре 0 °C, α – коэффициент температурного сопротивления.
( ),
Сопротивление цепи при последовательном соединении проводников.
( ),
Сопротивление цепи при параллельном соединении проводников.
; ;
; ; ; .
P – мощность, A – работа электрического тока, Q – количество теплоты, выделившееся за время t в проводнике в результате протекания электрического тока, Ɛ – электродвижущая сила, r – внутреннее сопротивление источника тока, Iк.з. – ток короткого замыкания, η – КПД электрической цепи.
, .
m – масса вещества, выделившегося на электроде в результате электролиза, k – электрохимический эквивалент, F = e∙NA = 96500 Кл/моль – постоянная Фарадея, M – молярная масса вещества, n – валентность атома.
7. Магнитное поле.
; ; ; ; ;
B – магнитная индукция, Mmax – вращающий момент, pm = I∙S – магнитный момент рамки с током, I – сила тока, S – площадь контура, ограниченного проводником, FА – сила Ампера, ℓ – длина проводника, α – угол между проводником ℓ и вектором магнитной индукции B, FЛ – сила Лоренца, q – электрический заряд, υ – скорость заряда, α – угол между вектором скорости υ заряда q и вектором магнитной индукции, R – радиус орбиты, по которой движется заряд q во внешнем однородном постоянном магнитном поле, T – период обращения заряда во внешнем однородном постоянном магнитном поле.
; ,
, ; ;
Φ – магнитный поток, α – угол между вектором магнитной индукции B и нормалью к поверхности контура S, Ɛi – электродвижущая сила индукции (ЭДС), N – число витков,
,
Ui – разность потенциалов (напряжение) на концах проводника длиной ℓ, который движется со скоростью υ в магнитном поле с индукцией B.
, ; ;
L – индуктивность, коэффициент пропорциональности между магнитным потоком Φ и силой тока I, Ɛis – ЭДС самоиндукции, Wмагн – магнитная энергия катушки с током.