Физика. Учебное пособие для студентов-иностранцев

Для мгновенных значений тока на отдельных ветвях цепи

Мощность в цепи переменного тока

P = I0U0cosϕ/2 = IДUДcosϕ,

где ϕ – сдвиг фазы между колебаниями силы тока и напряжения.

Резонанс в цепи переменного тока наступает при совпадении частоты переменного тока ϕ с частотой свободных колебаний ω0 в контуре

где к – коэффициент трансформации;

n1, n2 – число витков в первичной и вторичной обмотках;

U1, U2 – напряжения;

I1, I1 – силы тока в обмотках.

Коэффициент полезного действия трансформатора:

η= N2 = I2U2 , N1 I1U1

где N1, N2 – мощности в первичной и вторичной обмотках.

Новые слова:

XII. КОЛЕБАНИЯ. ВОЛНЫ. ФИЗИКА АТОМА

1. Гармонические колебания – колебания, происходящие по гармоническому закону:

х = А · cos(ω·t + ϕ0) или х = А · sin(ω t + ϕ0),

где x – смещение или отклонение от положенного равновесия; А – амплитуда: максимальное смещение;

(ω t + ϕ0) – фаза колебаний; ϕ0 – начальная фаза;

ϕ – циклическая (круговая) частота; ν – частота, или линейная частота;

Т – период: время одного полного колебания.

где ℓ – длина нити;

g – ускорение свободного падения; х – смещение; А – амплитуда;

α – угловое смещение, α0 – угловая амплитуда; V – скорость.

б) пружинный маятник

где С – емкость конденсатора; L – индуктивность катушки;

U – напряжение на конденсаторе; I – электрический ток в контуре;

q– заряд в конденсаторе.

3.Резонанс – явление, возникающее в колебательной системе, когда частота внешнего воздействия совпадает с собственной частотой колебательной систе-

мы ω ≈ ω0 и заключается в резком возрастании амплитуды колебаний.

А

ω0 ω

4. Волновоедвижение– этопроцессраспространения колебаний впространстве.

Длина волны λ – путь, который волна проходит за период Т при скорости ее распространения V:

λ = V · T = Vv

При распространении электромагнитных волн в вакууме:

λ = c · T = cv ,

где с – скорость света в вакууме.

34

где х – расстояние между двумя ближайшими точками в волне, имеющими разность фаз Δϕ .

где W – энергия фотона; m – масса фотона; P – импульс фотона;

λ – длина волны фотона; ν – частота фотона;

h– постоянная Планка.

6.Фотоэффект – явление выхода электронов из поверхностного слоя металла при освещении его светом.

где Авых – работа выхода электрона из металла; m – масса электрона;

V – скорость вылетевшего электрона;

λкр – «красная граница» фотоэффекта – длина волны, при которой прекращается фотоэффект.

Если есть внешнее электрическоеполе напряжением U, то h λc = Aвых + qe U ,

где U – задерживающая разность потенциалов, то есть то значение напряжения, при котором прекращается фототок.

А' В'

где АВ – предмет, А'В' – его мнимое изображение.

3. Закон преломления

где n1 = c – абсолютный показатель преломления первой среды;

V1

36

n2 = c – абсолютный показатель преломления второй среды;

V2

n = n2 = V1 – показатель преломления второй среды относительно первой; n1 V2

V1 , V2 – скорость света в первой и во второй средах, соответственно; с – скорость света в вакууме.

Явление полного внутреннего отражения: если n1 > n2 и угол αпр – предельный угол полного внутреннего отражения.

4. Тонкие линзы

FF F

F – фокусное расстояние;

d – расстояние от предмета до линзы;

f – расстояние от изображения до линзы; hпр – высота предмета;

hиз – высота изображения;

Г – линейное увеличение линзы; D – оптическая сила линзы; Г.О.О. – главная оптическая ось; П.О.О. – побочная оптическая ось; П.Л. – плоскость линзы; Ф.П. – фокальная плоскость.

5.Собирающая линза

а) d > F – изображение действительное

αS

38

Построение в линзах

1. Изображение предмета в собирающей линзе: где l – расстояние между предметом и изображением;

Г – линейное увеличение линзы.

а) d > F изображение действительное и обратное

б) d < F изображение мнимое и прямое

2. Изображение предмета в рассеивающей линзе всегда мнимое и прямое

d

d1 − 1f = − F1 l = d − f

Г < 1

F

F f

39

3.Изображение точки в собирающей линзе: а) d > F изображение точки действительное

б) d < F изображение точки мнимое

4. Изображение точки в рассеивающей линзе всегда мнимое

40