Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Горлач Физика

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

02.05.2015

Размер:

2.73 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 183 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

2.Закон сохранения заряда: в замкнутой системе тел алгебраи-

	n
ческая сумма электрических зарядов не изменяется	∑ qi = const.
	i =1

3.Напряжённости электрических полей в веществе:

a) точечного заряда и заряженной сферы (r > R)	E=k	q	,
		ε r2

где r – расстояние от заряда или от центра сферы; R – радиус сферы; ε – диэлектрическая проницаемость; внутри сферы (r < R) E = 0;

б)

заряженной нити

E =

;

2 π r εε0

в) бесконечной плоскости

E =

;

2 ε ε0

г)

между пластинами плоского конденсатора

E =

ε ε0

где τ и σ – линейная и поверхностная плотности заряда.

Потенциальная энергия взаимодействия двух зарядов q1 и q2,

расположенных на расстоянии r ,

П эл = k

1 q2

εr

Потенциал поля точечного заряда

φ = k

ε r

Потенциал поля заряженной сферы (r > R)

φ = k

ε r

где r – расстояние от центра сферы; R – радиус сферы;

если r ≤ R, то	φ =k	q	= const.
		ε R

7.Связь напряжённости и потенциала

					d φ	=> E x = −	φ	.
	E = −grad φ => E x = −				d x	=> E x = −	x	.
					d x		x
8.	Разность потенциалов в однородном поле				φ1−φ2=E x ( x1−x2).
9.	Принцип суперпозиции электрических полей
				и φ = φ1 +φ2 + ... + φn .
	E = E1	+ E2	+ ... + En	и φ = φ1 +φ2 + ... + φn .
10.	Работа перемещения заряда					А эл = q(φ1 – φ2),

где (φ1 – φ2) – разность потенциалов точек электрического поля, между которыми перемещается заряд q.

11. Электроёмкости:	C = 4 πεε0 R;
а) шара радиуса R
б) плоского конденсатора		C =	εε0 S		,
			d
где S – площадь обкладки; d – расстояние между обкладками;
в) цилиндрического конденсатора	C =	2π εε0 l		,
		ln (r2/r1)

где r1 и r2 – радиусы обкладок; l – длина конденсатора.

12. Соотношения ёмкостей Ci, зарядов qi, разностей потенциалов

Ui на обкладках отдельных конденсаторов и на батарее C, q, U :

а) при параллельном

С1

соединении

U 2

б) при последовательном

соединении

+ U2

+ …= U;

U1 = U2 = … = U; q1 + q2 + ...= q;

С = С 1 + С2 + ...;

	q1 = q2 = … = q;
1		=	1		+	1	+ ....
С			С
				1		С2

13.

Энергия поля конденсатора

W эл=

С U 2

, или W эл=

2 C

14.

Объёмная плотность энергии электрического поля

эл

εε

E2 .

15.

Плотность тока

j = q0 n υ ,

где n – концентрация свободных заряженных частиц; q0 – заряд одной частицы; υ – скорость упорядоченного движения заряженных частиц.

16. Электрический заряд, перемещаемый через поперечное

t
сечение проводника, q = ∫i (t )dt и, если i(t) = I = const,	то q = I∙t,
0
где i – сила тока в проводнике; t – время протекания тока.
17. Закон Ома в интегральной форме	I = U .
	R
18. Электрическое сопротивление проводника	R =ρ	l	,
18. Электрическое сопротивление проводника	R =ρ	S	,
		S

где ρ – удельное сопротивление; l – длина; S – площадь поперечного сечения проводника.

19. Удельное сопротивление металлов и сплавов в зависимости от температуры вблизи t0 = 0 °С или Т0 = 273 K ρ = ρ0 (1 + α T ),

где ρ и ρ0 – удельные сопротивления при температурах Т и Т0 соответственно; Т = Т – Т0; α – температурный коэффициент (α > 0).

20. Закон Ома в локальной (дифференциальной) форме


j	=γ E ,	или ( j = −γ grad φ),

где j – плотность тока; γ – удельная проводимость; E – напряжённость электрического поля в проводнике; grad φ – градиент потенциала.

21. Закон Ома для однородного участка цепи			I =		φ1− φ2		.

						R
22.	Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока			I =				.
						R + r
	– ЭДС источника тока;	r – внутреннее
где			сопротивление;
R – сопротивление внешней цепи (сопротивление нагрузки).
23.	Закон Ома для неоднородного участка цепи		[(φ1−φ2)+ 1-2 ] ,
		I =
			R1−2
где (φ1 – φ2) – разность потенциалов на концах участка; R1–2 –
сопротивление участка цепи. 1-2		– суммарная ЭДС источников.

24. Мгновенное значение заряда конденсатора q в цепи сопротив-

лением R при подключении и отключении источника тока

qподкл = C (1−e−t /( RC )) и qоткл = C e−t /( RC) ,

где C – электроёмкость конденсатора; t – время; – электродвижущая сила подключаемого источника.

25. Соотношения напряжений Ui, токов Ii, сопротивлений Ri на

отдельных проводниках и на концах всего участка U, I, R

а) при параллельном соединении:

б) при последовательном соединении:

U1 = U2 = U; I1 + I2 = I;

= R

+ R

+ ...;

I1 = I2 = I;

U1 + U2 = U;

R = R1 + R2 + ... .

26. Закон Джоуля – Ленца в интегральной форме

Q =I2 R t , или Q = (U 2 / R)t , или Q=U I t ,

где Q – количество теплоты, выделяемое в проводнике.

30. Закон Био–Савара–Лапласа

27.	Закон Джоуля – Ленца в локальной форме wт.м =		2	,
		j E = γ E
где	wт.м = Q /(V t ) – плотность тепловой мощности,	выделяемой

проводником с током; j – плотность тока в проводнике; γ – удельная проводимость; E – напряжённость электрического поля в проводнике.

Магнетизм: определяющие формулы и единицы величин

Таблица 4

Магнитная индукция

Fмакс

, или B=

M макс

Тл =

кг

I l

I S

∙ А

Поток вектора магнитной

Вб =

кг м

d Φ = B dS ;

индукции

Φ = B S cos α

с2 ∙ А

Магнитный момент

pm = I S n ;

pm = I S

А· м2

Намагниченность

∑V

m ат

Индуктивность

L =

Φc

Гн =

кг

∙ А

∙с

Магнитная проницаемость

μ =

изотропной среды

Плотность тока смещения

= dD

м2

смещ

Магнетизм: основные законы и соотношения величин

28. Принцип суперпозиции магнитных полей

+...,

B = B1

+ B2

магнитной

индукции

полей,

созданных

где B1

, B2 ,... – векторы

отдельными источниками.

29.Связь магнитной индукции и напряжённости магнитного

поля В = μμ0∙Н , где μ – магнитная проницаемость вещества, в котором создано поле; μ0 – магнитная постоянная; Н – напряжённость магнитного поля.

d B = μ0 4πI r3 dl×r ,

где dB – вектор магнитной индукции поля, созданного в вакууме элементом проводника dl с током I; r – радиус-вектор, проведённый

от элемента тока	I dl в точку, где определяется вектор dB ; α – угол

между векторами
между векторами	dl и r ;	dl ×r = dl r sin α .

31. Магнитная индукция в центре кругового тока	B=μμ0	I	,
		2 R

где R – радиус окружности, образуемой проводником с током; I – сила тока в проводнике.

32.	Магнитная индукция на оси кругового тока
		B=μμ0 I			R2
						,
					2(R2 + d2)3/2
где	R – радиус окружности, образуемой	проводником с током I;
d – расстояние вдоль оси от центра витка.
33.	Магнитная индукция поля, созданного отрезком прямого
проводника с током I на расстоянии b,		B=	μμ0 I	(cosα1−cos α2) ,

			4π b
где	α1, α2 – углы между элементами тока, расположенными соответ-
ственно на одном и на другом концах		проводника, и радиусом-

вектором, проведённым от них к точке, где определяется вектор B ; b – кратчайшее расстояние от этой точки до линии, вдоль которой расположен проводник.

34.	Магнитная индукция поля бесконечно	длинного прямого
проводника c током I на расстоянии r		B=	μμ0 I	.

			2π r
35.	Магнитная индукция поля соленоида и тороида

B = μμ0 n I ,

где n – число витков на единицу длины; I – сила тока в катушке.

36. Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле,

(сила Лоренца)	F = q υ×B , или F = qυB sin α ,
		υ и B .
где q – заряд; υ – скорость; α – угол между векторами		υ и B .

37. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле,

(сила Ампера)				ил F = I B l sin α ,
	d F = I dl		×B ,

где l – длина проводника в магнитном поле.

38.	Магнитный момент контура с током		pm = I S ,
где S – площадь, ограниченная контуром; I – сила тока в контуре.
39.	Момент силы, действующий на контур с током
в магнитном поле		M = pm×B	или M = pm· B ·sinα ,
40.	Потенциальная энергия контура с током в магнитном поле

		П мех = − рm B, или П мех = − рm B cosα.

41. Работа перемещения контура в магнитном поле		A= I ·ΔΦ,
где I – сила тока в контуре; ΔΦ – изменение магнитного потока через
поверхность, охватываемую контуром.				d Ф

42.	Основной закон электромагнитной индукции	i =−				.
				dt
43.	Электродвижущая сила самоиндукции	c=−L	d I		,

			dt
где L – индуктивность; dIdt – скорость изменения силы тока.
44.	Разность потенциалов на концах прямого проводника,
движущегося в магнитном поле		= Bυl sinα,

где В – индукция магнитного поля (B=const), в котором движется проводник; υ – скорость проводника; l – длина проводника; α – угол

между направлениями векторов

υ и B .

45.

Индуктивность катушки

L=μμ0 n2 V , или L=μμ0 N 2 S /l ,

где V – объём, S – площадь сечения,

N – число витков катушки;

l – длина соленоида (или осевой линии тороида);

n = N /l .

46.

Cил тока в цепи с индуктивностью

L при замыкании и

I зам =( /R) (1−e

−Rt / L

−Rt

размыкании

I разм=( / R) e L ,

где

– ЭДС источника тока; R – сопротивление цепи; t – время.

47. Энергия магнитного поля катушки с током

W = L I2 /2.

48. Объёмная плотность энергии магнитного поля

B2 .

2μμ0

49.

Уравнения Максвелла:

D dS =

ρ dV ;

B dS = 0;

∫

+ j

H dl= ( j

пров

смещ

)dS ,

E dl =−∫

dS ;

∫

ρq=dq/dV

где

– объёмная плотность заряда; jпров = dI / dS

– плот-

ность тока проводимости;

jсмещ = dD/dt

– плотность тока смещения.

50.Материальные уравнения: D=εε0 E ; B=μμ0 H ; j = γ E ,

где ε и μ – диэлектрическая и магнитная проницаемости среды; ε0 и μ0

– электрическая и магнитная постоянные; j – плотность тока; γ – удельная проводимость.

51.Объёмная плотность энергии электромагнитного поля

w	эл.м	=εε	0	E2	+	B2	.
				2
						2μμ0

3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Определяющие формулы и единицы величин

Таблица 5

Колебания

Волны

Период

T =

Интенсивность волны,

I =

Вт

плотность потока

колебаний

S t

м2

энергии

Частота

ν = N /t

Гц Длина волны

λ =

2 π

Угловая

ω = 2 π ν

-1

Показатель

n =

частота

преломления

Коэффициент

β =

с-1

Относительный

n2−1=

υ1

затухания

2 m

показатель преломления

υ2

Логарифмиче-

Оптическая длина пути

L=n l

ский

Λ = ln

Оптическая разность хода

= L1−L2

декремент

At+T

Разность фаз

δ = φ1 – φ2

рад

Добротность

νр

Разрешающая способ-

R =

колебательной

Q =

ность дифракционной

системы

решётки

Основные законы и соотношения величин

1. Уравнение гармонических колебаний	x	+ ω	2	x = 0	,

			0
	¨

где x – переменная величина, изменяющаяся по гармоническому закону (синуса или косинуса); ω0 – собственная угловая частота, ω0 = 2πν0 = 2π/Т0; ν0 – собственная частота, ν0 = 1/T 0 ; Т0 – период.

2. Мгновенные значения координаты и скорости частицы:

х=хm sin(ω0 t + φ0) и υ =υm cos(ω0 t + φ0),

где хm – амплитуда смещения; υm – амплитуда скорости, υm =хm ω0 ; ω0 t + φ0 = φ – фаза колебаний; φ0 – начальная фаза; t – время.

3.Уравнение гармонических колебаний заряда конденсатора в

колебательном контуре

q¨ + ω02 q = 0.

4.Зависимости заряда и силы тока в колебательном контуре от

времени:

q=Qm sin (ω0 t +φ0) и i=Im cos(ω0 t +φ0).

5. Период собственных колебаний гармонических осцилляторов:

а) груза массы m на пружине жёсткости k				m
	T 0=2 π √k				;

б) физического маятника	T 0=2	π √	J			,
			mgd

где J – момент инерции тела, подвешенного в поле тяготения, относительно оси, проходящей через подвес; d – расстояние от оси до центра тяжести; m – масса маятника; g – ускорение свободного падения;

в) колебательного контура	T 0=2 π √	L C	,
где L – индуктивность; C – электроёмкость контура.

6. Энергетические соотношения для гармонических

осцилляторов:

а) груза на пружине

W мех= П + К =

k x2

m υ2

k xm2

m υm2

;

б) LC-контура

W эл.м=W эл + W

C u2

L i2

C U m2

L I m2

м=

7. Амплитуда A и начальная фаза φ0 результирующего колеба-

ния при сложении колебаний одного направления

одинаковой

частоты:

A1 sin φ01 + A2 sin φ02

A2= A12 + A22 + 2 A1 A2 cos(φ02−φ01) и tgφ0

A1 cosφ01 + A2 cosφ02

8. Амплитуда свободных колебаний

A = A e−βt ,

где A0 – амплитуда в момент t = 0; β=r/(2 m)

– коэффициент затуха-

ния; r – коэффициент сопротивления; m – масса колеблющегося тела.

9. Угловая частота свободных колебаний	ω = √	ω02−β2	,
где ω0– собственная угловая частота.

11. Взаимосвязь логарифмического декремента Λ, коэффициента затухания β и периода колебаний Т Λ = β T .

12. Амплитуда вынужденных колебаний груза массы m на пру-

жине жёсткости k	A=	F 0			1	,

		m	√
				(ω0	2−Ω2)2 + 4β2 Ω2

где F0 – амплитуда вынуждающей силы F; Ω – угловая частота колебаний величины F = F0·sinΩt; Ω = 2πν; β – коэффициент затухания; 0 = k / m – собственная угловая частота колебаний.

19. Уравнение стоячей волны

13. Добротность колебательной системы	Q =	νр	=	π	,
		ν		Λ

где νр – резонансная частота; Δν – полуширина резонансной кривой; Δν = ν2 – ν1; ν1 и ν2 – частоты вынужденных колебаний, на которых энергия системы в 2 раза меньше, чем при резонансе.

14.	Закон Ома для участка цепи переменного тока	I = UZ .
15.	Полное сопротивление цепи, содержащей R, L, C-элементы

Z = √( X L− X C)2 + R2 , где R – активное сопротивление участка цепи; X L = ω L – индуктив-

ное сопротивление; X C = 1/(ωC ) – ёмкостное сопротивление; L – индуктивность; C – электроёмкость участка цепи; ω = 2πν – угловая частота; ν – частота переменного тока.


16. Уравнение бегущей волны	ξ=A cosω(t−			x
				υ		),
или ξ=A cos (ωt −k x), или	ξ=A cos[2π (	t	)−2 π (		x		)],
		T
						λ

где ξ – смещение частиц среды в момент времени t в точке с координатой х; А – амплитуда; T – период; ω – угловая частота; υ – фазовая

скорость волны; λ – длина волны;	k=	2 π	– волновой вектор.
		λ
					λ = υ T .
17. Зависимость длины волны от фазовой скорости
18. Разность фаз точек волны			δ=(	2 π	)( x2−x1),

				λ

где δ = φ1−φ2 – разность фаз; х2 – х1 – геометрическая разность хода. ξ =2 Acos ωυx cosω t ,

или ξ=2 A cos(2 π λx )cos(2π Tt ),

где ξ− смещение частицы среды в момент времени t, в точке с координатой х; λ – длина волны; T – период колебаний; ω – угловая

частота;	2 A cos	ωx	= B(x)	– амплитуда колебаний частиц среды в
		υ

стоячей волне; А – амплитуда колебаний во встречных волнах, образующих стоячую волну.

20.Интенсивность волны в упругой среде (плотность потока

энергии, вектор Умова)	I = ½ A		ρ ω υ, или I = w∙υ,
		2	2

где w – объёмная плотность энергии.

29. Формула тонкой линзы

21. Уровень интенсивности звуковой волны	L=lg	I	,

		I0

где I – интенсивность звука; I0 = 10-12 Вт/м2 – порог слышимости.

22.Скорость продольных упругих волн в газах в рамках

адиабатной модели	υ = √		γ RT				,
адиабатной модели	υ = √			M			,
где γ – показатель адиабаты (для воздуха γ = 1,40); R – молярная
газовая постоянная; T – температура; M – молярная масса.
23. Скорость продольных волн в твёрдых телах	υ = √					,
23. Скорость продольных волн в твёрдых телах	υ = √			Е /ρ		,
где Е – модуль упругости (модуль Юнга); ρ – плотность вещества.
24. Скорость электромагнитных волн	υ =			c	,

		√ε μ
		√ε μ

где c = 3,00·10 м/с – скорость света в вакууме; ε – диэлектрическая проницаемость: μ– магнитная проницаемость среды.

25. Плотность энергии электромагнитного поля

wэл.м = ½εε0 E2 +½ B2 /(μμ0). 26. Плотность потока энергии электромагнитной волны

(вектор Пойнтинга)
(вектор Пойнтинга)	S	=E×H ,

где Е и Н – напряжённости электрической и магнитной составляющей электромагнитного поля соответственно; υ – скорость волны; wэл.м – плотность энергии электромагнитного поля; B = μμ0 H .

27. Интенсивность электромагнитной волны, средняя плотность

потока энергии		I	эл.м	= S = ½ υ ε ε E2 .
				0 0
28.	Закон преломления			n2−1 =	sin α	,

	n2−1=n2/n1 , или n2−1=υ1 /υ2				sin γ
где		– относительный показатель прелом-

ления; υ1 и n1; υ2 и n2 – фазовые скорости и показатели преломления для первой и второй сред соответственно; n = с/υ – показатель преломления среды, в которой скорость света υ; с – скорость света в вакууме; α – угол падения; γ – угол преломления.

F1 = 1d + 1f , где 1/F = D – оптическая сила линзы; F – фокусное расстояние; d – расстояние от предмета до линзы: f – расстояние от линзы до изображения.

<<< < Предыдущая 1 23 / 183 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
02.05.2015268.37 Кб45Глава 9 Уравновешивание роторов.pdf
#
02.05.2015246.71 Кб24глава1.docx
#
12.11.2019519.68 Кб4Глава_4.doc
#
18.11.201926.81 Кб5глиноземистый цемент.docx
#
18.09.20191.12 Mб13годовой план 2011-2012.doc
#
02.05.20152.73 Mб56Горлач Физика.pdf
#
02.05.20151.05 Mб188гос 1.doc
#
19.08.2019219.14 Кб9Гос. экзамен1.doc
#
02.05.201534.8 Кб170госрегулирвсфереподготовкиводителейТС.docx
#
11.11.2019541.7 Кб31ГОСТ 21.204-93 СПДС. Усл. обозн. генпланов.doc
#
26.11.2018968.19 Кб18ГОСТ 21.508-93 Генпланы.doc