- •31. Явление Электромагнитной Индукции. Закон Электромагнитной Индукции Фарадея ⚡️
- •Причины возникновения индукционной эдс
- •Закон Электромагнитной Индукции Фарадея
- •Правило Ленца (Определение направления)
- •32. Вихревые Токи. Скин-эффект. Индуктивность Контура. Самоиндукция 🌀
- •1. Вихревые Токи (Токи Фуко)
- •2. Скин-эффект (Поверхностный эффект)
- •3. Индуктивность Контура ( )
- •4. Самоиндукция
- •33. Токи при Замыкании и Размыкании Электрической Цепи
- •Общее Уравнение Цепи (rl-цепь)
- •1. Процесс Замыкания Цепи (Включение) 🔌
- •Формула нарастания тока
- •2. Процесс Размыкания Цепи (Выключение) 💡
- •Формула убывания тока
- •Опасность при размыкании
- •Энергетический Смысл
- •34. Взаимная Индукция. Трансформаторы
- •1. Взаимная Индукция (Mutual Induction) 🤝
- •2. Объёмная Плотность Энергии Магнитного Поля ( )
- •3. Полная Энергия Магнитного Поля
- •36. Вихревое Электрическое Поле. Ток Смещения
- •1. Вихревое Электрическое Поле ( ) 🌀
- •2. Ток Смещения ( ) ➡️
- •А. Плотность Тока Смещения
- •Б. Полный Ток Смещения ( )
- •В. Уравнение Максвелла (с током смещения)
- •37. Система Уравнений Максвелла
- •1. Система Уравнений Максвелла в Интегральной Форме 📝
- •2. Система Уравнений Максвелла в Дифференциальной Форме ✏️
- •3. Инвариантность Уравнений Максвелла 🌠
- •38. Свободные Гармонические Электромагнитные Колебания в Колебательном Контуре. Формула Томсона 🎼 Колебательный Контур (lc-контур)
- •Свободные (Собственные) Колебания 🔄
- •Уравнение Колебаний
- •Формула Томсона (Период и Частота)
- •Затухающие Колебания (Реальный Контур)
- •39. Свободные Затухающие Электромагнитные Колебания в Колебательном Контуре. Добротность. Декремент Затухания 📉 Свободные Затухающие Колебания
- •Характеристики затухания:
- •Декремент Затухания ( )
- •Добротность Контура ( )
- •40. Вынужденные Электромагнитные Колебания 📢
- •1. Уравнение Вынужденных Колебаний
- •2. Резонанс Напряжений (Series Resonance) 🌟
- •Физический смысл резонанса
- •4. Роль Добротности ( )
- •Закон Ома для Цепи Переменного Тока
- •Импеданс (Полное Сопротивление, )
- •43. Резонанс Напряжений. Резонанс Токов ⚡️
- •1. Резонанс Напряжений (Последовательный rlc-контур) 📈
- •Условия и Суть
- •Резонансная частота ( ):
- •Ключевой эффект
- •2. Резонанс Токов (Параллельный rlc-контур) 📉
- •Условия и Суть
- •Ключевой эффект
- •Сравнение Резонансов
- •44. Экспериментальное Обнаружение, Свойства и Классификация Электромагнитных Волн 🌊
- •1. Экспериментальное Обнаружение Электромагнитных Волн
- •2. Свойства Электромагнитных Волн
- •3. Классификация Электромагнитных Волн
- •45. Волновые Уравнения для Электромагнитного Поля. Поперечность Электромагнитных Волн. Плоские Электромагнитные Волны 🌊
- •1. Волновые Уравнения для Электромагнитного Поля
- •Вывод в Вакууме
- •Скорость Распространения
- •2. Поперечность Электромагнитных Волн
- •Доказательство
- •3. Плоские Электромагнитные Волны
- •46. Энергия Электромагнитных Волн. Вектор Пойнтинга
- •1. Объемная Плотность Энергии эмв ( )
- •2. Вектор Пойнтинга ( )
- •3. Перенос Энергии в Замкнутой Цепи Постоянного Тока
- •47. Излучение и Давление Электромагнитных Волн radiated_power: 💡
- •1. Излучение Электромагнитных Волн
- •Источник излучения
- •Примеры излучения
- •2. Давление Электромагнитных Волн
- •Физический механизм
- •История и Экспериментальное доказательство
- •3. Характеристики Излучения а. Мощность Излучения ( )
- •Основные зоны
- •2. Классификация Твёрдых Тел по Зонной Теории
- •А. Металлы (Проводники) 💡
- •Б. Диэлектрики (Изоляторы) 🛑
- •В. Полупроводники (Semiconductors) 🔄
- •50. Собственная Проводимость Полупроводников. Электронная и Дырочная Проводимости 🔌
- •1. Механизм Собственной Проводимости
- •2. Электронная Проводимость (Проводимость -типа)
- •3. Дырочная Проводимость (Проводимость -типа)
- •4. Итог
- •1. Донорные Примеси (Полупроводники -типа)
- •Механизм -проводимости
- •Носители:
- •2. Акцепторные Примеси (Полупроводники -типа)
- •Механизм -проводимости
- •Носители:
- •Сводная Таблица
- •52. Фотопроводимость Полупроводников. Люминесценция Твёрдых Тел ✨
- •1. Фотопроводимость Полупроводников
- •Механизм
- •2. Люминесценция Твёрдых Тел
- •Механизм Люминесценции
- •Виды Люминесценции (по способу возбуждения)
- •Люминесценция в Полупроводниках
- •53. Контактные Явления. Контактная Разность Потенциалов ⚡️
- •1. Механизм Возникновения Контакта
- •Процесс формирования контакта
- •Образование двойного слоя:
- •2. Контактная Разность Потенциалов ( )
- •Формула
- •3. Разность потенциалов в Цепи
- •54. Контакт Металл-Полупроводник. Запирающий Слой. Вентильная Проводимость ⚙️
- •1. Образование Контакта и Запирающий Слой
- •Заряд области:
- •Свойства запирающего слоя:
- •2. Вентильная Проводимость
- •А. Прямое Смещение (Прямая Ветвь)
- •Б. Обратное Смещение (Обратная Ветвь)
- •55. Эффект Зеебека. ТермоЭдс. Термопара 🌡️
- •1. Эффект Зеебека
- •Механизм возникновения
- •2. ТермоЭдс (Термоэлектродвижущая Сила)
- •3. Термопара
- •Устройство
- •Принцип работы
- •Применение
- •1. Эффект Пельтье
- •Механизм
- •Количественные характеристики
- •Применение
- •2. Эффект Томсона
- •Механизм
- •Количественные характеристики
- •Значение
- •Образование
- •2. Полупроводниковый Диод и его Вольтамперная Характеристика (вах)
- •А. Вольтамперная Характеристика (вах)
- •Б. Прямое Смещение (Проводимость)
- •В. Обратное Смещение (Запирание)
- •3. Полупроводниковый Триод (Транзистор)
- •Принцип Усиления
- •58. Сверхпроводимость. Эффект Джозефсона ❄️
- •1. Сверхпроводимость
- •Основные свойства
- •Микроскопическая теория (Теория бкш)
- •2. Эффект Джозефсона
- •Стационарный эффект Джозефсона
- •Нестационарный эффект Джозефсона
- •Применение
Ключевой эффект
Резкое увеличение
напряжений на реактивных элементах
(катушке и конденсаторе). Величина этого
увеличения определяется добротностью
(
)
контура:
.
2. Резонанс Токов (Параллельный rlc-контур) 📉
Резонанс токов возникает в параллельной цепи, содержащей активное сопротивление ( , обычно учитываемое в ветви индуктивности) и параллельно соединённые и .
Условия и Суть
Цепь: Ветви с и подключены параллельно к источнику напряжения.
Условие резонанса: Наступает, когда реактивные токи в ветвях и равны по величине и направлены в противоположные фазы относительно напряжения источника.
Резонансная частота ( ): Формула частоты та же, что и при резонансе напряжений, при условии, что мало:
Полное сопротивление (Импеданс ): При резонансе становится максимальным. Теоретически при ,
.Ток источника ( ): Ток, потребляемый из сети, становится минимальным (если мало,
).Токи в ветвях: Токи в параллельных ветвях и могут во много раз превышать ток, потребляемый из сети. Они замыкаются внутри контура, циркулируя между и .
Ключевой эффект
Резкое уменьшение тока, потребляемого из внешнего источника. Параллельный контур при резонансе ведёт себя как большое активное сопротивление.
Сравнение Резонансов
Характеристика |
Резонанс Напряжений (Последовательный RLC) |
Резонанс Токов (Параллельный RLC) |
Условие |
(Компенсация напряжений) |
|
Импеданс |
Минимальный ( ) |
Максимальный ( |
Ток в цепи |
Максимальный |
Минимальный |
Фаза |
Сдвиг фаз |
Сдвиг фаз |
Эффект |
Усиление напряжений
|
Усиление токов
|
Оба явления используются в радиотехнике для селекции (выделения) определенных частот из сложного спектра.
Вот конспект по обнаружению, свойствам и классификации электромагнитных волн:
44. Экспериментальное Обнаружение, Свойства и Классификация Электромагнитных Волн 🌊
1. Экспериментальное Обнаружение Электромагнитных Волн
Теоретическое предсказание существования электромагнитных волн было сделано Джеймсом Клерком Максвеллом в 1864 году на основе его системы уравнений.
Опыт Герца (1887-1888 гг.): Генрих Герц экспериментально доказал существование электромагнитных волн, используя два основных элемента:
Вибратор Герца (излучатель): Открытый колебательный контур, который генерировал высокочастотные электромагнитные колебания при подаче высокого напряжения.
Резонатор Герца (приёмник): Простейший замкнутый контур с искровым промежутком.
Результат: Герц обнаружил, что при проскакивании искры в вибраторе (излучателе), искра возникала и в резонаторе (приёмнике), расположенном на расстоянии. Это доказывало, что энергия передавалась от излучателя к приёмнику через пространство в виде волн.
Дальнейшие доказательства: Герц также измерил скорость волн и подтвердил, что она равна скорости света (
м/с), а также продемонстрировал их
способность к отражению, преломлению,
интерференции и поляризации, тем
самым окончательно установив их
электромагнитную природу.

(Компенсация токов)
)
(Циркуляция)