Рекомендуемая литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1994. § 104, 246, 247.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. М: Наука, 1978. Т. 3. § 60, 62, 63.

3. Грабовский Р.И. Курс физики. С-Пб.: Лань, 2002. Часть П, § 17.

Краткий физический словарь

Амперметр  прибор для измерения силы электрического тока. Включается в цепь последовательно. Для уменьшения влияния на режим цепи амперметр должен обладать малым входным сопротивлением.

Ваттметр  прибор для измерения мощности в электрических цепях. Для уменьшения искажающего влияния последовательная цепь ваттметра должна обладать малым, а параллельная - большим сопротивлением.

Векторная диаграмма  диаграмма, изображающая совокупность векторов, построенная с соблюдением их взаимной ориентации по фазе.

Ветвь  участок цепи между двумя соседними узлами с одним или несколькими последовательно соединенными элементами цепи, через все элементы данной ветви протекает один и тот же ток.

Вихревые токи (токи Фуко)  замкнутые электрические токи в массивном проводнике, возникающие при изменении пронизывающего его магнитного потока. Вихревые токи являются индукционными токами, вызывают нагрев массивного проводника.

Вольтметр  прибор для измерения напряжения в электрических цепях. Включается параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение. Для уменьшения влияния на режим цепи вольтметр должен обладать большим входным сопротивлением.

Гальванометр  электроизмерительный прибор высокой чувствительности для измерения малых токов, напряжений и количества электричества.

Действующее значение синусоидального переменного тока  такой постоянный ток, который, проходя через неизменное сопротивление, за период Т выделяет то же количество тепла, что и данный переменный ток.

Стандартное напряжение электроосветительной сети переменного синусоидального тока, равное 220 В, является действующим напряжением, максимальное же (амплитудное) значение переменного синусоидального напряжения составляет U_m ~ ~310 В.

Диэлектрики - вещества, плохо проводящие электрический ток из-за отсутствия свободных носителей заряда (янтарь, стекло, дистиллированная вода, спирт).

Диэлектрическая проницаемость  (относительная)  важнейшая электродинамическая характеристика среды, частицы которой обладают зарядом или магнитным моментом; зависит от типа среды, температуры, давления и т.д. Характеризует поляризацию диэлектриков под действием электрического поля. В простейшем статическом случае диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз кулоновская сила взаимодействия двух свободных зарядов в диэлектрике меньше, чем в вакууме.

Домены ферромагнитные – области самопроизвольной намагниченности в ферромагнитных веществах. В отсутствие внешнего магнитного поля векторы намагниченности доменов ориентированы хаотично, поэтому результирующая намагниченность ферромагнитного образца, как правило, равна нулю.

Источники электрической энергии  устройства, в которых происходит процесс преобразования тепловой, химической, механической и др. видов энергии в электрическую (гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы и др.). В приемниках (нагрузках) осуществляется обратное преобразование (электрические лампы, электронагреватели, двигатели и др.).

Катушка индуктивности – катушка из провода с изолированными витками с сердечником или без него; обладает значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Предназначена для накопления магнитной энергии, разделения или ограничения электрических сигналов различной частоты и т.д. Дроссель – катушка индуктивности, включаемая в электрическую цепь переменного тока последовательно с нагрузкой для регулирования силы тока.

Конденсатор устройство, обладающее способностью при малых размерах и небольших относительно окружающих тел потенциалах накапливать и отдавать значительные по величине электрические заряды. Состоит из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком или вакуумом, толщина которого намного меньше линейных размеров проводников.

Контактная разность потенциалов – разность потенциалов, возникающая между находящимися в электрическом контакте проводниками из разнородных металлов в условиях термодинамического равновесия.

Контактная разность потенциалов, установившаяся за счет разности работ выхода металлов проводников, называется внешней. Контактная разность потенциалов равна разности работ выхода металлов проводников, отнесенной к заряду электрона.

Контактная разность потенциалов, установившаяся за счет разности концентраций свободных электронов в контактирующих проводниках, называется внутренней.

Контур - любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Магнитная постоянная ₀ – коэффициент пропорциональности, появляющийся в ряде формул электромагнетизма при записи их в системе единиц СИ. По старой терминологии называется магнитной проницаемостью вакуума. ₀ =410^-7 Гн/м.

Магнитная проницаемость  (относительная) – величина, характеризующая реакцию среды на воздействие внешнего магнитного поля Н, количественно определяется как  = В/Н, где В – магнитная индукция. Является одной из основных характеристик магнитных веществ и материалов, зависит от вида вещества, его температуры, давления и т.д.

Магнитное полечастная форма проявления электромагнитного поля, определяющая действие силы на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом.

Магнитный гистерезис  явление, состоящее в неоднозначной зависимости намагниченности вещества от напряженности внешнего магнитного поля. Для ферромагнетиков указанная зависимость имеет вид петли гистерезиса и обусловлена ростом доменов - участков самопроизвольной (спонтанной) намагниченности - и запаздыванием их ориентации при изменении внешнего магнитного поля.

Магнитный меридиан – проекция силовой линии геомагнитного поля на поверхность Земли. Магнитные меридианы представляют собой сложные кривые, сходящиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли ниже уровня ее поверхности.

Мощность электрического тока  работа электрического тока в единицу времени. Мощность в цепи постоянного тока может расходоваться на нагревание участка цепи, на протекание химических реакций, совершение механической работы над внешними телами (для этого участок цепи должен перемещаться в пространстве) и т.д.

В цепи переменного тока различают мощность полную – потребляемую от источника тока (генератора), активную – преобразующуюся в тепло или совершающую механическую работу, реактивную  накапливающуюся (запасающуюся) в электрическом поле конденсатора и (или) магнитном поле катушки индуктивности и не совершающую работы. Реактивная мощность только колеблется между внешней цепью и источником переменного синусоидального тока (генератором) каждые четверть периода, увеличивая потребляемую полную мощность.

Переменный ток  электрический ток, изменяющийся во времени. В технике под переменным током понимают периодический ток, изменяющийся во времени по гармоническому закону (закону синуса или косинуса). Периодом Т переменного тока называется наименьший промежуток времени, через который значения силы тока (и напряжения) повторяются. Величина, обратная периоду, называется частотой f. Фазой называется величина j = wt, определяющая ток (или напряжение) в каждый момент времени t.

Полупроводники  вещества со средней (промежуточной между металлами и диэлектриками) удельной электропроводностью, которая сильно зависит от внешних условий (главным образом от температуры). Элементарные полупроводники  германий Ge, кремний Si, сложные  арсенид галлия GaAs, антимонид индия InSb, карбид кремния SiC и др.

Проводники  вещества, хорошо проводящие электрический ток из-за большого количества свободных носителей заряда. Разделяют проводники 1-ого рода  все металлы, носители заряда в них  электроны; проводники 2-ого рода  электролиты, носители заряда в них  положительные и отрицательные ионы.

Постоянный ток  электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по направлению.

Работа выхода электронов из металла  работа, которую необходимо совершить электрону, чтобы выйти из металла в вакуум.

Реактивное сопротивление  сопротивление переменному току, при котором не потребляется энергия этого тока.

Реостат со скользящим контактом – катушка из однослойной обмотки проволоки с высоким удельным сопротивлением (нихром, никелин), намотанная на жаростойкий изолирующий цилиндр, и скользящего контакта. Используется в качестве делителя напряжения.

Термоэлемент  устройство из двух последовательно соединенных контактов (спаев) разнородных металлов (или полупроводников). Служит для преобразования тепловой энергии в электрическую (или наоборот).

При разности температур между спаями на свободных (неспаянных) концах возникает термоЭДС, а при замыкании цепи  термоэлектрический ток (эффект Зеебека). В этом случае термоэлементы называются термопарами и используются для измерения температуры и др. величин, связанных с температурой, а также в качестве источников электрической энергии.

При пропускании тока от постороннего источника через термоэлемент один ее спай нагревается, а другой - охлаждается (эффект Пельтье), что используется в микрохолодильниках, кондиционерах и термостатах.

Трансформатор  статическое (не имеющее подвижных частей) устройство, пре- образующее переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения без изменения частоты.

Узел - место соединения трех или большего числа ветвей.

Электромагнитная индукция  возникновение электродвижущей силы (ЭДС индукции) в проводящем контуре при изменении магнитного потока, охватываемого этим контуром. Электрический ток, вызванный этой ЭДС в замкнутом контуре, называется индукционным.

Явление возникновения ЭДС в проводящем контуре при изменении тока в нем называется самоиндукцией.

Правило Ленца определяет направление индукционного тока в замкнутом контуре: индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывающей.

ЭДС (электродвижущая сила) источника питания  физическая величина, характеризующая действие сторонних сил в источниках постоянного или переменного тока; в замкнутом проводящем контуре равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура.

Электрическая постоянная ₀ – физическая постоянная, входящая в уравнения законов электрического поля (напр., в закон Кулона). Зависит только от выбора системы единиц (в системе СИ ₀ = 8,85 10^-12 Ф/м; в СГС ₀ = 1). По старой терминологии ₀ называется диэлектрической проницаемостью вакуума.

Электрический зарядодна из важнейших скалярных характеристик элементарных частиц, определяющая их взаимодействие с электромагнитными полями. Вся совокупность электрических и магнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов.

Электрический ток  упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов или заряженных макроскопических тел. Различают ток проводимости, связанный с движением носителей заряда относительно той или иной среды (т.е. внутри макроскопических тел) и конвекционный ток - движение в пространстве заряженных макроскопических тел как целого. За направление тока принимают направление перемещения положительных зарядов.

Электрическое поле- частная форма проявления электромагнитного поля, определяющая действие на электрический заряд (со стороны поля) силы, не зависящей от скорости движения заряда.

Электрический разряд в газах– прохождение электрического тока через ионизованные газы, возникновение и поддержание ионизованного состояния газа под действием электрического поля.

Электрическое сопротивление  величина, характеризующая способность проводника или электрической цепи препятствовать прохождению электрического тока. Сопротивления бывают активными и реактивными. Реактивные, в свою очередь, бывают емкостными и индуктивными. В активном сопротивлении электрическая энергия преобразуется во внутреннюю энергию проводника  тепловую, в реактивном – накапливается (запасается) в электрическом поле (в емкости) и магнитном поле (в индуктивности).

В более широком смысле под активным сопротивлением понимается элемент электрической цепи, в котором энергия электрического тока преобразуется в теплоту, в энергию химических реакций или в механическую работу.

Электрон - материальный носитель наименьшей массы и наименьшего электрического заряда в природе.

36