
- •3. Электричество и магнетизм.
- •1. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле, его напряженность и потенциал. Связь напряженности и потенциала.
- •2. Поток напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского- Гаусса.
- •3. Электрический диполь. Дипольный момент. Поле диполя.
- •4. Проводники в электростатическом поле. Распределение свободных зарядов. Поле и потенциал внутри проводника.
- •5. Электростатическое поле в диэлектрике. Свободные и связанные заряды. Диэлектрические восприимчивость и проницаемость. Электрическая индукция.
- •6. Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца.
- •7. Объяснение законов Ома и Джоуля-Ленца классической электронной теорией.
- •8. Проводники второго рода. Законы Фарадея.
- •9. Современные представления о проводимости проводников, изоляторов и полупроводников.
- •10. Взаимодействие токов. Индукция и напряжённость магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца.
- •11.Магнитные свойства тел. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Ферромагнетизм.
- •12. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея и правило Ленца.
- •13. Характеристики магнитного поля. Взаимосвязь электрических и магнитных полей.
- •14. Законы электромагнитного поля. Уравнения Максвелла.
- •15.Энергия электрического и магнитного поля.
- •61) Чем отличаются ферромагнетики от других веществ в магнитном отношении?
- •77) Чему равно электродвижущая сила электромагнитной индукции?
- •80) Чему равна циркуляция вектора е в присутствии переменного магнитного поля?
- •84) Чем качественно различаются уравнения для потоков индукции электрического и магнитного полей?
4. Проводники в электростатическом поле. Распределение свободных зарядов. Поле и потенциал внутри проводника.
Проводники — это тела, в которых имеются свободные носители заряда, то есть заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться внутри этого тела. Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, углерод (в виде угля и графита). Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — вода (хотя вода не полностью проводник, так на половину или даже на треть), ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Некоторые вещества при нормальных условиях являющиеся изоляторами при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п.
Проводниками также называют части электрических цепей — соединительные провода и шины.
5. Электростатическое поле в диэлектрике. Свободные и связанные заряды. Диэлектрические восприимчивость и проницаемость. Электрическая индукция.
Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток. Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются. Диэлектрики (например стекло, пластмасса) — тела, в которых практически отсутствуют свободные заряды.
Свободные заряды - электрические заряды, способные перемещаться внутри вещества под действием электрического поля. Свободные заряды не принадлежат конкретным атомам или молекулам.
Связные заряды - электрические заряды, входящие в состав атомов и молекул вещества и проявляющиеся при их деформации.
Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур у непроводящих тел.
Диэлектрическая восприимчивость вещества χe — физическая величина, мера способности вещества поляризоваться под действием электрического поля.
Диэлектрическая проницаемость (е), величина, характеризующая диэлектрические свойства среды — её реакцию на электрическое поле. D = eЕ, где Е — напряжённость электрического поля, D — электрическая индукция в среде.
6. Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца.
Сила тока (часто
просто «ток») в проводнике — скалярная
величина, численно равная заряду
,
протекающему в единицу времени
через сечение проводника. Обозначается
буквой
.
Единица измерения в системе СИ — 1 Ампер
(А) = 1 Кулон / секунду.
Закон Ома — открыт
в 1826 году, это физический закон,
определяющий связь между напряжением,
силой тока и сопротивлением проводника
в электрической цепи. Формулировка:
Сила тока в однородном участке цепи
прямо пропорциональна напряжению,
приложенному к участку, и обратно
пропорциональна электрическому
сопротивлению этого участка
.
Где: I — сила тока (А), U — напряжение (В),
R — сопротивление (Ом).
Закон Джоуля —
Ленца — физический закон, дающий
количественную оценку теплового действия
электрического тока. В словесной
формулировке звучит следующим образом:
Мощность тепла, выделяемого в единице
объёма среды при протекании электрического
тока, пропорциональна произведению
плотности электрического тока на
величину электрического поля
.
Где w — мощность выделения тепла в
единице объёма,
— плотность электрического тока,
— напряжённость электрического поля,
σ — проводимость среды.