- •Электрический заряд и его свойства. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость и ее физический смысл
- •Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость и ее физический смысл
- •21. Электрическое поле. Напряженность поля. Поле точечного заряда. Графическое изображение электростатических полей. Принцип суперпозиции полей. Поле системы зарядов
- •22. Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электростатического поля.
- •23. Энергетическая характеристика электростатического поля потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом
- •Принцип суперпозиции
- •Графическое изображение электрических полей. Эквипотенциальные поверхности
- •Связь между напряженностью и потенциалом
- •24. Проводники в электрическом поле. Электростатическая защита. Электроемкость проводников. Конденсаторы
- •Теорема Гаусса
- •Электростатическая защита
- •Электроемкость заряженного проводника. Конденсаторы
- •Параллельное соединение конденсаторов
- •Последовательное соединение конденсаторов
- •Характеристики электрического тока: сила тока, вектор плотности тока. Законы Ома и Джоуля - Ленца в дифференциальной форме
- •Основные характеристики электрической цепи: электродвижущая сила, разность потенциалов, напряжение, сопротивление. Электродвижущая сила (эдс)
- •Разность потенциалов
- •Напряжение
- •Сопротивление
- •Законы постоянного тока для участков цепи. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа и их физическое содержание Закон Ома
- •Закон Джоуля – Ленца
- •Соединения сопротивлений
- •Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •Магнитное поле, магнитная индукция
- •29. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов
- •Взаимодействие параллельных проводников с током
- •30. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- •Магнитный поток. Работа перемещения проводника
- •Получение переменного тока
- •34. Колебательный контур. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями. Применение колебательного контура.
- •Аналогия между электрическими и механическими величинами
- •Применение колебательного контура
- •35. Переменный ток и его получение. Активное и реактивное сопротивление цепи. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.
34. Колебательный контур. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями. Применение колебательного контура.
Аналогия между электрическими и механическими величинами
Электрические величины |
Механические величины | ||
Заряд конденсатора |
q(t) |
Координата |
x(t) |
Ток в цепи |
Скорость | ||
Индуктивность |
L |
Масса |
m |
Сопротивление
|
R |
Сила трения |
Fтр |
Магнитный поток |
LI |
Импульс |
mv |
Энергия электрического поля конденсатора |
Потенциальная энергия пружины | ||
Магнитная энергия катушки |
Кинетическая энергия |
Применение колебательного контура
Вибратор Герца подключали к индуктору для получения искрового разряда, для регистрации использовали второй вибратор – резонатор. Герц достиг частоты 100 МГц с длиной волны 3 м.
Лебедев П.Н. получил излучение с длиной волны 4…6 мм.
Массовый излучатель Глаголевой-Аркадьевой А.А. (1923 г.) – ЭВ генерировались с помощью искр между металлическими опилками, взвешенными в масле: излучение с длиной волны от 50 мм до 80 мкм.
Преподаватель физики офицерским минных классов Попов А.С. на заседании русского физико-химического общества передал первую в мире радиограмму «Генрих Герц».
В настоящее время для передачи ЭВ используются генераторы, дающие слабо затухающие колебания в широком диапазоне длин волн.
Рис. 2. Кодирование сигнала и диапазоны
радиоволн
35. Переменный ток и его получение. Активное и реактивное сопротивление цепи. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.
Переменный ток через резистор
,
,
.
В цепи с активным сопротивлением переменные напряжение и ток совпадают по фазе.
Переменный ток через катушку с индуктивностью L
; ,
закон Ома:
.
В цепи с индуктивным сопротивлением падение напряжения опережает ток I по фазе на /2.
реактивное индуктивное сопротивление цепи
При постоянном токе ()индуктивное сопротивление отсутствует.
Переменный ток через конденсатор емкостью С
В цепи с емкостным сопротивлением падение напряжения отстает по фазе от тока I на /2.
реактивное емкостное сопротивление цепи
При постоянном токе () ,Im = 0, постоянный ток через конденсатор не течет.
Переменный ток в R-L-С цепи
;
;
полное сопротивление цепи;
реактивноесопротивление цепи;
Мощность, выделяемая в цепи переменного тока
Усредненные мощности за один период колебаний
,
т.е. мощность в цепи переменного тока пропорциональна амплитудным значениям тока и напряжения и косинусу угла сдвига фаз между ними.
Из векторной диаграммы , поэтому , такую же мощность развивает постоянный (эквивалентный) ток:
эффективные
(действующие) значения тока и напряжения,
по ним градуируются приборы.
.
Для промышленных электрических цепей угол сдвига фаз ограничен: