1. Електричний заряд - це пов'язане з тілом властивість, що дозволяє йому бути джерелом . електричного поля і брати участь в електромагнітних взаємодіях . Заряд є кількісною характеристикою . Одиниця виміру заряду в СІ - кулон - електричний заряд, що проходить через поперечний переріз провідника при силі струму 1 за час 1с.

Закон збереження електричного заряду свідчить, що алгебраїчна сума зарядів електрично замкнутої системи зберігається. q_1 + q_2 + q_3 + ...... + q_n = const Закон збереження заряду виконується абсолютно точно. На даний момент його походження пояснюють наслідком принципу калібрувальної інваріантності . Вимога релятивістської інваріантності призводить до того , що закон збереження заряду має локальний характер: зміна заряду в будь-якому наперед заданому обсязі дорівнює потоку заряду через його кордон.

                          Зберегти. їв . зар. інтегр.

                           Диф .

                    Закон Кулона - це закон, що описує сили взаємодії між нерухомими точковими електричними  зарядами. У векторному вигляді у формулюванні Ш. Кулона закон записується таким чином

                      

2. Електричне поле - один з двох компонентів електромагнітного поля , що представляє собою векторне поле існуюче навколо тіл або частинок, що володіють електричним зарядом , а також виникає при зміні магнітногополя (наприклад , в електромагнітнихволнах ) . Електричне поле безпосередньо невидимо , але може бути виявлено завдяки його силовому впливу на заряджені тіла Для кількісного визначення електричного поля вводиться силова характеристика - напруженість електричного поля - векторна фізична величина , що дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на позитивний пробний заряд , поміщений у дану точку простору , до величини цього заряду. Напрямок вектора напруженості збігається в кожній точці простору з напрямком сили, що діє на позитивний пробний заряд.

         Електричне поле володіє енергією. Щільність цієї енергії визначається величиною поля і може бути знайдена за формулою                                               

де E - напруженість електричного поля , D - індукція електричного поля.

Напруженість електричного поля - векторна фізична величина, що характеризує електричне поле в даній точці і чисельно дорівнює відношенню сили діючої на нерухомий пробний заряд , поміщений у дану точку поля , до величини цього заряду q :

                  принцип суперпозиції

                  Якщо поле утворено не одним зарядом , а кількома , то сили, що діють на пробний заряд , складаються за правилом додавання векторів . Тому і напруженість системи зарядів у даній точці , поля дорівнює векторній сумі напруженостей полів від кожного заряду окремо.

 

3. Робота при переміщенні заряду в електричному полі. На всякий заряд , що знаходиться в електричному полі , діє сила , і тому при русі заряду в полі відбувається певна робота . Ця робота залежить від напруженості поля в різних точках і від переміщення заряду. Але якщо заряд описує замкнену криву , тобто повертається у вихідне положення , то чинена при цьому робота дорівнює нулю , як би не було складно поле і за якою б примхливою кривої ні відбувався рух заряду. Це важлива властивість електричного поля потрібно кілька пояснити. Для цього розглянемо спочатку рух тіла в полі сили тяжіння. Робота , як ми знаємо дорівнює добутку сили на переміщення і на косинус кута між ними: A = Fs cosa . Якщо цей кут гострий ( a < 90 °) , то робота позитивна, якщо ж кут тупий ( a > 90 °) , то робота негативна. У першому випадку ми отримуємо роботу за рахунок дії сили F , у другому - затрачаємо роботу на подолання цієї сили .

4. Циркуляція вектора напруженості електричного поля. Робота, що здійснюється силами електричного поля при переміщенні едінічногоположітельного заряду по замкнутому контуру довжиною l , визначається як циркуляція вектора напруженості електричного поля:

 

Так як для замкнутого шляху положення початкової та кінцевої точок переміщення заряду збігаються , то робота сил електричного поля на замкнутому шляху дорівнює нулю , а значить , дорівнює нулю і циркуляція вектора напруженості , тобто

  .

Рівність нулю означає , що сили електричного поля є сіламіконсерватівнимі , а саме поле - потенційним .

Теорема про циркуляцію в електростатики : циркуляція вектора напруженості електростатичного поля по будь-якому замкнутому контуру дорівнює нулю.

5. Електростатичний потенціал (див. також кулонівський потенціал) - скалярна енергетична характеристика електростатичного поля , що характеризує потенційну енергію поля , якою володіє одиничний позитивний пробний заряд , поміщений у дану точку поля. Одиницею виміру потенціалу в Міжнародній системі одиниць (СІ ) є вольт ( російське позначення : В; міжнародне : V) 1 В = 1 Дж / Кл

Електростатичний потенціал дорівнює відношенню потенційної енергії взаємодії заряду з полем до величини цього заряду :

 

Напруженість електростатичного та потенціалi пов'язані співвідношенням

 або

Еквіпотенціальні поверхні - поняття , яке застосовується до будь-якому потенційному векторному полю , наприклад , до статичного електричному полю або до ньютоновскому гравітаційному полю . Еквіпотенціальна поверхня - це поверхня , на якій скалярний потенціал даного потенційного поля приймає постійне значення (поверхня рівня потенціалу) .

Принцип суперпозиції для потенціалу

Потенціал поля , створеного групою зарядів в довільній точці = сумі потенціалів полів , створених кожним зарядом. Потік вектора напруженості електростатичного поля

Число ліній вектора E , які пронизують деяку поверхню S , називається потоком вектора напруженості NE .

 Для обчислення потоку вектора E необхідно розбити площа S на елементарні площадки dS , в межах яких поле буде однорідним . Потік напруженості через таку елементарну площадку буде дорівнює за визначенням

 

Тоді потік напруженості поля через всю поверхню майданчика S буде дорівнює

 

так як

 

6. Потоком вектора напруженості крізь площину dS називають число ліній , що пронизують цю площину dФ = EdS cos α . потік вектора через поверхню зі ступенем потужності джерела поля розташованого усередині цієї поверхні. . . ; .

 Теорема Гаусса стверджує: Потік вектора напруженості електростатичного поля через довільну замкнуту поверхню дорівнює алгебраїчній сумі зарядів , розташованих усередині цієї поверхні , поділеній на електричну постійну ε0 .

                                         

           

7. Електричний диполь - система двох рівних за модулем різнойменних точкових зарядів ( ) , відстань між якими значно менше відстані до розглянутих точок поля.

Плече диполя - вектор , спрямований по осі диполя ( прямій, що проходить через обидва заряду) від негативного заряду до позитивного і дорівнює відстані між зарядами.

Електричний момент диполя ( дипольний момент) :

 

Напруженість поля диполя в довільній точці ( згідно з принципом суперпозиції ) :

Напруженість поля диполя на продовженні осі диполя в точці А :

Напруженість поля диполя на перпендикуляре , восставленний до осі з його середини в точці B :

 

Потенціал поля диполя можна знайти , використовуючи принцип суперпозиції і формулу

для потенціалу точкового заряду

8. Діелектриками називаються речовини , які в звичайних умовах практично не проводять електричний струм , їх питомий опір в разів більше , ніж у металів . Згідно з уявленнями класичної фізики , в діелектриках , на відміну від провідників , немає вільних носіїв заряду , які могли б під дією електричного поля створювати струм провідності .

До діелектриків відносяться всі гази ; деякі рідини (дистильована вода , масла , бензол ) ; тверді тіла (скло , фарфор , слюда ) . Терміни " діелектрик " і " діелектрична постійна" були введені в науку в 1837 р. M. Фарадеєм .

Діелектрики , як і будь-які речовини , складаються з атомів і молекул. В цілому молекули нейтральні, тим не менш, вони взаємодіють з електричним полем. Наприклад, у випадку , коли симетрія молекули відмінна від сферичної , її можна представити у вигляді електричного диполя . Електричний дипольний момент молекули , де q - сумарний заряд ядер або електронів ; l - вектор , що представляє собою плече еквівалентного диполя .

Типи ДІЕЛЬ .

 а ) Не полярні діелектрики В діелектричному поле на позитивні і негативні заряди молекул діятимуть рівні й протилежні сили , що розтягують молекулу (рис. 5.2 . ) . Дія цих сил призводить до деформації молекул і до виникнення у них дипольного моменту

                   б) Полярні діелектрики

                  Полярні молекули не змінюють величину свого дипольного моменту під дією електричного поля. На відміну від неполярних молекул , вони ведуть себе як жорсткі диполі .

                 В електричному полі на таку жорстку молекулу діє обертаючий момент, прагне орієнтувати дипольні моменти молекул уздовж поля

                  в) Іонні діелектрики

                    В електричному полі позитивні і негативні подрешетки іонної структури зміщуються один щодо одного , і при цьому виникає дипольний момент .

                   Всі ці явища, що відбуваються в діелектриках в присутності електричного поля , називаються поляризацією. У першому випадку це була деформационная поляризація , у другому - орієнтаційна , в третьому - іонна .

Звернемося до кількісної мірою цих процесів. Для визначеності розглянемо докладніше орієнтаційну поляризацію полярного діелектрика .

Поляризація діелектриків - явище, пов'язане з обмеженим зміщенням пов'язаних зарядів у діелектрику або поворотом електричних диполів , зазвичай під впливом зовнішнього електричного поля , іноді під дією інших зовнішніх сил або спонтанно.Полярізацію діелектриків характеризує вектор електричної поляризації . Фізичний зміст вектора електричної поляризації - це дипольний момент , віднесений до одиниці об'єму діелектрика . Іноді вектор поляризації коротко називають просто поляризацією.

9. Вектор поляризації застосуємо для опису макроскопічного стану поляризації не тільки звичайних діелектриків , а й сегнетоелектриків , і , в принципі , будь-яких середовищ , що володіють подібними властивостями. Він застосувати не тільки для опису індукованої поляризації , але і спонтанної поляризації ( у сегнетоелектриків ) . Поляризація - стан діелектрика , яке характеризується наявністю електричного дипольного моменту у будь-якого (або майже будь-якого) елемента його обсягу

Розрізняють поляризацію , наведену в діелектрику під дією зовнішнього електричного поля , і спонтанне (мимовільне ) поляризацію , яка виникає в сегнетоелектрик за відсутності зовнішнього поля. У деяких випадках поляризація діелектрика ( сегнетоелектріка ) відбувається під дією механічних напруг , сил тертя або внаслідок зміни температури.

Для ізотермічних діалектріків р = ε_0 HE . p = θ - зв'язок повної і поверхневої щільності. Е = Е_0 / ε - електричне поле всередині діалектріка . Далектрічна проникність показує в скільки разів зовнішнє електричне поле зменшується в діалектріку . ε = 1 + Н_0

10. Вектор електричного зміщення . Потік вектора D крізь поверхню:

Зв’язок: .

Теорема Гауса для вектора електричного зміщення (Потік вектора напруженості електричного поля через будь-яку довільно обрану замкнуту поверхню пропорційний укладеним усередині цієї поверхні електричному заряду.)

11. Умови на межі поділу двох середовищ: 1), 2)

 нормальна складова напруженості електричного поля при переході через межу розділу двох діелектриків стрибком змінює своє значення. Причиною цього є наявність індукованого електричного заряду на межі поділу двох діелектриків. Також стрибком змінює значення і тангенціальна складова індукції електричного поля.

12. Сигнетоелектрики – це кристальні діалектрики, що в певному інтервалі температур мають спонтанну поляризацію. Відмінності від пасивних діалектриків: 1) у діалектриків проникність—декілька одиниць а у сигнетоелектраків—кілька тисяч. 2) діалектрична проникність сигнетоелектриків залежить від поля а для інших є характеристикою речовини. 3) для більшості діелектрична проникність лінійно залежить від напруженості електричного поля. Для сигнетоелектриків ця залежніть не є лінійною і залежить від передісторії зразка. Пояснення властивостей сигнетоелектриків за допомогою доменної теорії: взаємодія частинок в кристалі сегнетоелектрика призводить до того, що їх дипольні моменти встановлюються паралельно один одному— виникають області спонтанної поляризації. Точка кюрі – це температура, вище якої сигнетоелектричні властивості зникають.

13. П’єзоелектрики -- це діалектрики, що мають ярко виражений п’єзоелектричний ефект. Прямий п’єзоелектричний ефект—це явище поляризації діалектрика під дією напруги. Зворотній п’єзоелектричний ефект— цезміна розмірів діалектрика в залежності від напруженості поля. Піроелектрик - речовина, в якій існує спонтанний електричний дипольний момент. Піроелектричний ефект – це явище зміни спонтанної поляризації при зміні температури. Підвищення температури порушує впорядковане розташування електричних дипольних моментів. Використовується для створення теплових датчиків.

14. Провідниками називають матеріали, що мають так звані вільні заряди, які можуть переміщатися в обсязі провідника під дією як завгодно малого зовнішнього електричного поля.

При приміщенні провідників в зовнішнє електричне поле, вільні заряди починають переміщатися в цьому полі, якщо в обсяг провідника був додатково внесено деякий заряд, то під дією цього зовнішнього поля, цей додатковий заряд розподілитися по поверхні провідника.Характерна особливість провідників – наявність у них великої кількості вільних зарядів. Під дією електричного поля заряди створють електричний струм. Поверхня зарядженого провідника завжди еквіпотенціальна. Заряди, що накопичуються на поверхні провідника, називають індукованими. Відокремленим називається провідник, що знаходиться так далеко від інших заряджених тіл, що впливом їх електричних полів можна знехтувати

Електричної ємністю провідника називається відношення заряду провідника до його потенціалу:.

Електроємність конденсатора

15. Конденсатором називають систему із двох провідників, обкладинки якого знаходяться на невеликій відстані один від одного та розділені шаром діалектрика. Основною характеристикою конденсатора є його ємність, що характеризує здатність конденсатора накопичувати електричний заряд. -- ємність конденсатора. Ємність конденсатора—фізична величина, що дорівнює відношенню заряду накопиченого в конденсаторі до різниці потенціалів між його обкладинками. Ємність конденсатора визначається його формою, розмірами і характеристикою речовини між обкладинками. Види конденсаторів: 1) за типом діалектрика ( з газоподібним, з рідким, з твердим органічним, з твердим неорганічним, з оксидним) 2)за формою (плоский, сферичний, циліндричний). ємність плоского конденсатора ємність сферичного конденсатора ємність циліндричного конденсатора. Паралельне з'єднання: q=q₁+q₂ . послідовне з'єднання:

Т.к електростатичні сили взаємодії консервативні, система зарядів володіє потенційною енергією. - Енергія системи зарядів. де - потенціал, створюваний в тій точці, де знаходиться заряд, усіма зарядами, крім i-го.

- Енергія відокремленого провідника. де Q - заряд конденсатора, С - його ємність,

- Енергія відокремленого конденсатора

-Енергія електростатичного поля

17. Електричним струмом називається упорядкований

рух електричних зарядів.

Електричні заряди, що створюються струмом називаються носіями струму.

Носіями струму можуть бути провідники (вільні електрони),

в електролітах (іони), в напівпровідниках (дірки).

Лінія струму – лінія, дотична до якої в кожній точці в даний момент

часу співпадає з напрямком руху позитивних зарядів.

Силою струму називають фізичну величину, яка чисельно дорівнює заряду,

що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

, І=[A]

Густина струму – векторна фізична величина, модуль якої дорівнює силі струму крізь

одиницю точки поперечного перерізу провідника, перпендикулярно напряму струму.

j=[A/м²]

- зв’язок сили струму та густини

18. Сили не електростатичного походження, що діють збоку джерел

струму на носії струму, називаються сторонніми силами.

Фізична величина, що дорівнює роботі, яку здійснюють сторонні сили при

переміщенні одиничного позитивного заряду називається електрорушійною силою, що діє в полі.

-ЕРС.

Фізична величина, що дорівнює роботі, яку здійснюють сторонні сили та

електростатичні по переміщенню одиничного позитивного заряду

називається падінням напруги на цій діляці кола.

U =	A
	q

Напруга вимірюється в вольтах.

div j = − ∂ρ/∂t – рівняння безперервності. Де ρ – густина струму.

Воно стверджує, що дивергенція щільності струму дорівнює зміні щільності заряду зі знаком мінус.

19. Сила струму на ділянці кола прямо пропорційна напрузі

і обернено пропорційна опіру.

- Закон Ома для замкненого кола.

-для неоднорідного кола

- Закон Ома в диференціальній формі.

σ  - питома електропровідність; 

Густина струмупрямо пропорційна напруженості електричного

поля Е. Коефіцієнт пропорційності σ - питома електропровідність.

.-опір провідника R=[Ом]

Залежить від форми, розмірів провідника та матеріалу, з якого виготовлений.

. -робота електричного струму

-потужність

Закон Джоуля-Ленца: Кількість теплоти, що виділяється в провіднику

при проходженні в ньому постійного електричного струму

прямопропорційно добутку квадрата сили струму

на опір проходження струму.

ʃdQ=ʃI²Rdt – Закон Джоуля – Ленца в інтеграційній формі

dQ=ρj²dVdt – Закон Джоуля – Ленца в диференційній формі.

І Правило Кіргофа. Перше правило Кірхгофа говорить, що алгебраїчна сума струмів в кожному вузлі будь ланцюга дорівнює нулю. При цьому втікає у вузол ток прийнято вважати позитивним, а витікаючий - негативним:

ІІ правило Кіргофа.

Друге правило Кірхгофа говорить, що алгебраїчна сума падінь напруг на всіх гілках, що належать будь-якому замкнутому контуру ланцюга, дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС гілок цього контуру. Якщо в контурі немає джерел ЕРС (ідеалізованих генераторів напруги), то сумарне падіння напруг дорівнює нулю:

для постійних напруг

для змінних напруг

22. Проходження ел. Струму крізь газ називається газовим розрядом.

Носії струму в газах можуть виникати в результаті

зовнішнього впливу, не пов’язаного з наявністю ел. Поля.

Газ стає провідником, коли його молекула іонізується,

тобто розпадається на позитивні іони и вільні електрони.

Енергія іонизація – енергія, необхідна для того,

щоб видалити із атома чи молекули 1 електрон.

Рекомбінація – процесс зворотній іонізації

Чим швидше відбувається процесс іонізації тим

швидше відбувається процесс рекомбінації

Види газових розрядів:

При малих зовнішніх електричних полях провідність газів зумовлена

зовнішніми джерелами іонізації. Розряд, який виникає в таких умовах,

називають несамостійним розрядом.

Розряди, які виникають у сильних електричних полях за рахунок іонізації, що виникає при

протіканні струму, називаються самостійними газовими розрядами.

23. Самостійним називають той розряд, який зберігається і після припинення дії зовн. Іонізатора.

Види:

Тліючий – напруга порядка декілька сотень вольт. Такий розряд виникає при низьких тисках.

Іскровий – тиск газу нормальний або великий. Якщо збільшувати

напруги між двом електродами, то між ними з’явиться іскровий розряд у вигляді яскравого,

загнутого, розгалуженого, тонкого шнура. Відбувається з характерним звуком.

Використовується для точкової обробки металу.

Дуговий Розряд – Підтип іскрового іскрового розряду, який має підтипний характер.

Причина: інтенсивне випускання термоелектронів катодами

Викоритання: в дугових електропечатках.

Коронний – відбувається при високому тиску, в неоднорідному ел. Полі,

поблизу електродів з високою кривизною поверхні.

Несамостійним газовим розрядом називається такий розряд, який, виникнувши при наявності електричного поля, може існувати тільки під дією зовнішнього іонізатора. Применение: - в ионизационных камерах и газовых счетчиках быстрых заряженных частиц. Напряжение, при котором несамостоятельный разряд переходит в самостоятельный, называют напряжением пробоя, а сам процесс – электрическим пробоем газа.

24. В електролітах носіями є іони різних знаків. Позитивні іони

називаються катіони, негативні – аніони.

Електроліти – речовини, розплави або розчини, які проводять електричний

струм внаслідок дисоціації на іони, проте самі речовини не проводять електричний струм.

Електролітична дисоціація – процес розпаду молекул розчинений

речовини на протилежні заряди іони в результати

взаємодії молекул речовини з молекулами розчинника.

Закони Фарадея для електроліза

І Закон:

Маса речовини, що виділяється на електролізі пропорційна заряду,

що пройшов через електроліт

m=Kq=KIt

I-сила струму

ІІ закон :

Електрохімічні еквіваленти прямопропорційні їх хімічним еквівалентам.

K=Cλ

Λ=A/Z

C=1/F

M=1/F * A/2* It- об’єднаний закон

25. Досліди Ерстеда:

Якщо розмістити магнітну стрілку над провідником зі струмом,

то вона становиться перпендикулярно.

Досліди Ампера:

В одному випадку притягуються.

У другому відштовхуються.

Ця взаємодія дійснюється за допомогою поля, що називається магнітним.

Характеристика Магнітного поля – магнітна індукція В. [B]=Тл.

Індукція магнітного поля, що створюється декількома силами

дорівнює векторній суммі індукцій полів, що створюється кожним зі струмів окремо

В=∑ Ві

Лінії магнітної індукції – це лінії дотичні до яких в кожній точці

співпадає за напрямком з вектором магнітної індукції.

Закон Біо-Савара-Лапласа - закон, який визначає магнітну індукцію

 навколо провідника, в якому протікає електричний струм.

 — Магнитная индукция

 — Магнитная постоянная

 — Сила тока

- Магнітне поле заряду, що рухається. (Без µ, Q-заряд)

26. ,  - магнітне поле прямого нескінченного провідника зі струмом. Де r - відстань від провідника до точки простору

- магнітне поле прямого скінченного провідника зі струмом

27. Магнітне поле кругового провідника зі струмом

28. Сила дії магнітного поля на елемент зі струмом дорівнює векторному

добутку елемента струму на вектор магн. Індукції.

У векторній формі сила Ампера записується

.

Сила Взаємодії 2х паралельних струмів

Контур зі струмом у магн полі

M=[Pm,B]

Під дією цього моменту сили контуру обертаються таким чином,

щоб вектора Pm, В стали паралельними та однаково стрямованими.

F₁₄=F₂₃=IBbcos£

F₁₂=F₃₄=IaB

30. Си́ла Ло́ренца — сила, що діє на електричний заряд, який перебуває у електромагнітному полі.

F_л=q[V,B] – сила Лоренца

Сила Лоренца не може змінити величину швидкості зарядженої частинки,

лише вимірює її траєкторію і роль доцентрової сили.

В однорідному магнітному полі заряджена частинка рухається по гвинтовій лінії, яку в фізиці дещо нестрого часто називають спіраллю. Радіус гвинтової лінії (циклотронний радіус) визначається перпендикулярною до поля складовою початкової швидкості частинки. Крок гвинтової лінії — паралельною до поля складовою початкової швидкості частинки. Гвинтова лінія закручена за чи проти годинникової стрілки, в залежності від знаку заряду частинки.

31. Магнітний потік — потік вектора магнітної індукції. Зазвичай магнітний потік обраховується через поверхню, обмежену певним контуром, наприклад, контуром, який утворюють провідники зі струмом. Оскільки в різних точках поверхні магнітна індукція різна, то проводиться інтегрування

Теорема Гауса - один із основних законів електростатики, еквівалентний закону Кулона, твердження про зв'язок між потоком вектора електричної індукції через замкнену поверхню, і сумарним зарядом, в об'ємі, оточеному цією поверхнею. Теорема Гауса справедлива також для змінних полів і є одним із основних законів електродинаміки. Теорема Гаусса: . де D - вектор електричної індукції,  - сумарний електричний заряд в об'ємі, оточеному поверхнею S

Поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю:

или в дифференциальной форме

32. . Циркуляція вектора індукції магнітного поля дорівнює інтегралу від цієї індукції:=.

Закон повного струму: циркуляція вектора магнітної індукції по довільному замкнутому контуру = Добутку маг. сталої на алгебрагічну суму струмів охоплених цим контуром. .

33. соленоїд – циліндрична котушка, яка складається з великої кількості витків, рівномірно намотаних на загальне осердя. Магнітне поле довгого соленоїду: B= Тороїдом називають кільцеву котушку, витки якої намотано на осердя, що має форму тора. Лінії магнітної індукції поля тороїда повинні мати форму кіл, центри яких лежать на прямій, що проходить через центр тороїда і перпендикулярна до площини рисунка. Магнітне поле тороїду: B=.

34. Відхилення зарядженої частинки в електричному полі:y=tg(

Відхилення зарядженої частинки в магнітному полі: y=tg(

Електричне поле змінює кінетичну енергію електрона, тоді як магнітне поле змінює тільки напрям руху, а не його швидкість.

35. .Робота по переміщенню провідника зі струмом в магнітному полі:

Поле будемо вважати однорідним і перпендикулярним до площини контура. Робота, досконала силою  F при переміщенні на  x ділянки провідника  l зі струмом I, буде дорівнює:

 A =  F  x = B  I  l  x = I  B  S = I  d Ф

У разі якщо поле неоднорідне dA = I  dФ, де dФ - потік магнітної індукції перетинається провідником при русі.

Робота по переміщенню провідника зі струмом відбувається за рахунок енергії джерела струму

36. М=[m,] під діею цього моменту сили контур обертаеться таким чином,щоб вектори m і , стали паралельні та однаково спрямовані.

37. Орбітальний момент атома: = . Спинний момент: S=.

Магнітний момент: , Гіромагнітне відношення – це відношення дипольного моменту елементарної частинки до її механічного моменту.

38. Намагнічуванням магнетика називається набуття магнітних властивостей речовиною під діею магнітного поля. Хар-ка намагнічування – намагніченість . Че фіз. величина,що = сумарному магнітному моменту молекул струму визначеного для одиниці обєму. []=.

Намагніченість - векторна фізична величина, що характеризує магнітне стан макроскопічного фізичного тіла. Позначається зазвичай М або J. Визначається як магнітний момент одиниці об'єму речовини: M - вектор намагніченості; m - вектор магнітного моменту; V - об'єм.

39. Напру́женість магні́тного поля — векторна характеристика, яка визначає величину й напрям магнітного поля в даній точці в даний час.. - – напруженість магнітного поля [H]=.

Циркуляція вектора напруженості магнітного поля по довільному замкнутому контуру = алгебрагічній сумі струмів охоплених цим контуром.

Звязок між індукціею та напруженістю магнітного поля :.

40. Умови на межі розділу 2х магнетиків : 1)Bn1=Bn2. 2). 3)H1=H2. 4).

Закон заломлення: .

41. .Феромагнетики - це речовини,що мають спонтанну намагніченість за відсутністю магнітного поля.

Відмінності:

1)Нелінійна залежність намагніченості від магнітного поля.

2)Залежність магнітної індукції від магнітного поля.

3)µ значно більше ніж для парамагнетиків.

4)Явище магнітного гістерезису залежить від передісторії зразка.

Коерцитивна сила – величина магн. поля прикладеної в зворотньому напрямку для остаточного розмагнічування.

Темперература Кюрі = температура вище якої феромагнетик перетворюеться на звичайний магнетик.

Пояснення природи феромагнетмзма. Доменна теорія:взаємодія спінових магнітних моментів призводить до того, що магнітні моменти сусідніх атомів встановлюються паралельно один одному – виникають домени.

42.Діомагнетики .

Відносяться речовини,що не магнітні за відсутності магнітного поля. Сумарний магн. момент електронів в молекулі =0.

Парамагнетики .

За відсутністю зовнішнього магнітного поля магнітний момент електронів не компенсують один одного і атоми або молекули завжди мають магнітний момент в наслідок теплового руху магнітні моменти молекул розташовані хаотично. Парамагнетичні речовини не намагнічуються за відсутності магнітного поля. У зовнішньому магнітному полі магнітні моменти орієнтуються вздовж поля. Речовина намагнічується, створюючи власне магнітне поле, що співпадає з зовнішнім.

43.Ефект Холла :полягая в виникненні в провіднику зі струмом,що розміщенмй в магнітному полі електричного поля перпендикулярного до напряму магнітного поля,напряму струму.

42. В замкнутому провідному контурі при зміні потоку магнітної індукції,що охоплений цим контуром виникає індукційний електричний струм.

Досліди Фарадея.

Фіксування стрілки відбувається в момент переміщення. Стрілка гальванометра відхиляеться в момент включення або виключення.

Закон Фарадея:

Величина Е.Р.С індукції в контурі чисельно дорівнює та протилежна за знаком швидкості зміни магнітного потоку крізь поверхню обмежену цим контуром .

Правило Леца: при будь-якій зміні магнітного потоку крізь поверхню обмежену замкнутим провідним контуром, в цьому контурі виникає індукційний струм,такого напрямку,що створене ним власне магнітне поле протидіє зміні магнітного поля, яке створює електричний струм.

43. . Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола. Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою

,

де  — е.р.с.,  — сила струму, L — індуктивність.

Індуктивність контуру називають величину,що чисельно дорівнює відношенню магнітного потоку крізь контур, що створений струмом, що тече в цьому контурі до величини цього струму [L]=Гн.

індуктивність довгого соленоїда L=

44. Явище взаємоіндукції – це явище виникнення ЕРС індукції в одному з контурів при зміні сили струму в іншому. Взаємна індуктивність 2х котушок на тороїдальному осерді .

Трансформатор – це пристрій для збільшення або зменшення напруги змінного струму. – коефіцієнт трансформації. Показує у скільки разів змінюється напруга змінного струму в трансформаторі.

45. . Закон зміни сили струму в електричному колі з індуктивністю при вмиканні джерела ЕРС

46. Закон зміни сили струму в електричному колі з індуктивністю при вимиканні джерела ЕРС .

47. . – енергія магнітного поля; – густина енергії.

50. Струми Фуко – індукційні струми, які зявляються в суцільних масивних провідниках при їх русі в магнітному полі або під діею змінного магнітного поля. Згідно з правилом Ленца вихрові струми вибирають такий напрям, щоб протидіяти причині, що їх викликала. Провідники, що рухаються в магнітному полі під дією струмів Фуко будуть гальмуватися. Ця властивість використовується для заспокоєння рухомих частин приборів. Масивні провідники мають малий опір. Струми Фуко можуть досягти значних велечин, через що виникає значне нагрівання провідників. Цю властивість використовують для плавлення металів в індукційних печах. Така дія буває небажаною;щоб запобігти втраті енергії, провідник роблять з тонких пластин, розділених шаром діелектрика .

51.Вихрове електричне поле.Перше рівняння Максвела

Поля індукція яких не ≠ 0 – вихрові. Змінне магнітне поле створює вихрове електричне поле.

– інтегральна форма; – диференціальна форма.

52.струм зміщення.друге рівняння Максвела в інтегральній і диференціальній формах

Максвел припустив, що між обкладинками існує струм зміщення. Це змінне електричне поле, що є джерелом магнітного поля – інтегральна форма; rot – диф. форма.

53. Система рівнянь Максвела:

Рівня́ння Ма́ксвелла — це основні рівняння класичної електродинаміки, які описують електричне та магнітне поле, створене зарядами й струмами.

• D — електрична індукція [ К / м²]

• B — магнітна індукція [ T ]

• E — напруженість електричного поля [ В / м ]

• H — напруженість магнітного поля [ A / м ]

• j — густина струму [А/м²]

• ρ — густина заряду [ Кл / м²]

54.Вільними називають такі коливання , що відбуваються в системі без дії сторонніх сил після того, як система була виведена з рівноваги.

– диф. рівняння

q=

T= - формула Томсона

-

55.Складання коливань. З близькими частотами х=A; гармонічних коливань: x=Acos(.

Биття – гармонічні коливання амплітуда яких змінюється за період за законом .

 Амплітуда коливань, які виникають при цьому періодично збільшується чи зменшується у часі з частотою, рівною різниці інтерферуючих коливань

56. Додавання взаемо- перпендукулярних коливань:

– рівняння еліпса.

1) y= – пряма; 2) y= – в зворотньому напрямку; 3) . Такі коливання електрично-поляризовані.

Фігури Ліссажу — замкнуті траєкторії, що прокреслюються точкою, що здійснює одночасно два гармонійних коливання у двох взаємно перпендикулярних напрямках

57.Згасаючі електро-магнітні коливання

– частота згас

Згасаючі коливання – коливання амплітуда яких зменшується з часом через втрату енергії реальної коливальної системи.

Величини,що характеризую згасання: 1) – коєфіц. згасання; 2) – час релаксації; 3) Логічний декримент згасання ; 4) Q – добротність – це величина,що пропорційно відношенню енергії коливання системи в деякий момент часу до зміни величини енергії за період

58.Вимушені ел-магн коливання – коливання,що відбуваються під дією періодично змінної сили. – диф.рівняння

59. Вимушені коливання в контурі з опором ,ємністю та індуктивністю називається змінним струмом

; Потужність змінного струму .

60. Резонанс напруг проявляється в різкому зростанні амплітуди напруги на реактивних опорах. З енергетичної точки зору – обмін енергією між ємністю та індуктивністю. Резонанс струмів – спостерігається у паралельному полі і змінному струмі. Це різке зростання сили струму через реактивні опори. В Початковий момент часу коливань контур отримує енергію від джерела, а потім обмін. Використання: для виділення потрібного сигналу і сукупності сигналів з різними частотами.

Резонанс – це такий режим пасивного електричного кола, що містить індуктивності та ємності, при якому реактивний опір або реактивна провідність кола дорівнює нулю. По відношенню до зовнішнього кола двополюсник виступає як чисто активний опір, а отже напруга та струм на вході двополюсника співпадають за фазою; відповідно дорівнює нулю реактивна потужність на затискувачах двополюсника.