- •1.Физика и ее предмет. Методология науки. Структура физики. Связь физики с другими науками.
- •2.Кинематика поступательного движения. Кинематика вращательного движения.
- •3.Законы Ньютона.
- •4.Принцип относительности Галилея.
- •5. Силы в природе.
- •6. Закон сохранения импульса. Центр масс систем. Энергия и работа. Мощность.
- •7. Кинетическая и потенциальная энергия. Потенциальная энергия в поле тяжести Земли.
- •10.Момент силы. Закон динамики вращательного движения.
- •11.Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
- •12.Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа при вращательном движении.
- •13.Постулаты сто. Преобразования Лоренца и следствия из них.
- •18.Распределение молекул по скоростям (распределение Максвелла).
- •19.Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •24.Второе начало термодинамики и его различные формулировки.
- •25.Энтропия и вероятность состояния. Закон возрастания энтропии.
- •26. Электрический заряд. Дискретность электричества. Элементарный заряд. Закон сохранения электрического заряда.
- •27. Закон Кулона и границы его применимости.
- •28.Электростатическое поле и его силовые характеристики. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции.
- •29.Работа по перемещению заряда в электростатическом поле.
- •30.Потенциал. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью и потенциалом.
- •35. Сопротивление. Удельное сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры. Соединение сопротивлений и расчет сопротивления батарей.
- •Параллельное соединение
- •Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка.
- •43.Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле. Сила Лоренца. Ее величина, направление и использование для управления движением заряженных частиц.
- •44. Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Эдс индукции. Правило Ленца.
- •45.Самоиндукция и индуктивность. Проявление индуктивности в электрических цепях.
- •48. Электрический колебательный контур. Собственные колебания. Формула Томсона.
- •49.Затухающие колебания. Уравнение, график и характеристики.
- •50. Вынужденные колебания. Резонанс.
- •Для полного понимания электрических процессов в цепях переменного тока приводим Закон Ома для переменного тока. Он отличается от закона для цепей постоянного тока!
- •54. Уравнение плоской электромагнитной волны и ее характеристики. Шкала электромагнитных излучений.
- •55.Плотность энергии электромагнитного поля. Поток и плотность потока энергии электромагнитного поля.
- •56.Основные законы геометрической оптики.
- •61.Тепловое излучение и его характеристики. Законы Кирхгофа и Стефана-Больцмана.
- •64.Внешний фотоэффект и его законы.
- •65. Фотоны. Энергия, импульс и масса фотона. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- •66.Давление света. Опыты Лебедева. Квантовое и волновое объяснение давления света.
- •67.Эффект Комптона.
- •70. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору, ее успехи и трудности.
- •71.Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Границы применимости классической механики.
- •Основные положения
- •Подуровень, характеризующийся значением
- •75.Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение.
- •76.Состав ядра. Характеристика ядра. Изотопы.
- •Перечислим основные характеристики ядер,:
- •77.Ядерные силы. Их свойства и природа.
- •80.Виды радиоактивного распада и их реакции. Превращение нуклонов.
- •81.Реакции деления ядер. Реакции синтеза ядер.
- •82.Общие сведения об элементарных частицах. Классификация элементарных частиц. Фундаментальные частицы.
- •83.Фундаментальные взаимодействия и их краткая характеристика. Переносчики фундаментальных взаимодействий.
45.Самоиндукция и индуктивность. Проявление индуктивности в электрических цепях.
Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контурепри изменении тока, протекающего по контуру.При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром]. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС. Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию (направлена против тока), а при убывании тока — убыванию (сонаправлена с током). Этим свойством ЭДС самоиндукции сходна с силой инерции. Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока I:
Эл.ток создает собственное магнитное поле . Магнитный поток через контур пропорционален индукции магнитного поля (Ф ~ B), индукция пропорциональна силе тока в проводнике
(B ~ I), следовательно магнитный поток пропорционален силе тока (Ф ~ I).
ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения силы тока в эл.цепи, от свойств проводника
(размеров и формы) и от относительной магнитной проницаемости среды, в которой находится проводник.
Физическая величина, показывающая зависимость ЭДС самоиндукции от размеров и формы проводника и от среды, в которой находится проводник, называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью. Индуктивность - физ. величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1Ампер за 1 секунду. Также индуктивность можно рассчитать по формуле: где Ф - магнитный поток через контур, I - сила тока в контуре.
Единицы измерения индуктивности в системе СИ:Гн. Индуктивность катушки зависит от: числа витков, размеров и формы катушки и от относительной магнитной проницаемости среды.
Катушка индуктивности в электрической цепи хорошо проводит постоянный ток и в то же время оказывает сопротивление переменному току, поскольку при изменении тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая этому изменению.
46. Энергия и плотность энергии магнитного поля.
Энергия магнитного поля - энергия, связанная с магнитным полем и преобразующаяся в другие формы энергии при изменении магнитного поля. Энергию магнитного поля можно рассматривать как функцию величин, которые характеризуют это поле в окружающем пространстве. Для этого рассмотрим частный случай — однородное магнитное поле внутри длинного соленоида. Плотность энергии магнитного поля - физическая величина, равная отношению:
- энергии магнитного поля в некотором объеме; к
- величине этого объема. ,где: H-напряжённость магнитного поля, В- магнитная индукция.
47. Взаимодействие магнитного поля с веществом. Магнитное поле в веществе.
При взаимодействии вещества с магнитным полем одной из характеристик, определяющей это взаимодействие, является магнитная восприимчивость χ, которая показывает способность вещества приобретать определенную намагниченность М под действием внешнего магнитного поля. Намагниченность связана с напряженностью зависимостью Магнитная восприимчивость зависит от многих факторов: напряженности магнитного поля Н, температуры давления, способа изготовления, термообработки и химического состав, а также от «магнитной предыстории» материала.
В зависимости от модуля и знака магнитной восприимчивости χ все вещества условно делят на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Диамагнетики имеют отрицательную магнитную восприимчивость: χ = –(10-5 … 10-7), т. е. они намагничиваются во внешнем магнитном поле навстречу вектору напряженности этого поля. Примерами диамагнетиков являются Si, Bi, Au, Cu и другие вещества, а также некоторые органические и неорганические вещества. Парамагнетики намагничиваются во внешнем магнитном поле по направлению вектора его напряженности, т. е. имеют положительную магнитную восприимчивость: χ = (10-1 … 10-5). К ним относятся Al, Pt, Cr, Mn, ферромагнетики при температурах, превышающих температуру Кюри. Ферромагнетики – магнитные материалы, в которых наблюдается явление самопроизвольного образования магнитных доменов со взаимно параллельными спинами .
До сих пор рассматривалось магнитное поле, которое создавалось проводниками с током или движущимися электрическими зарядами, находящимися в вакууме. Если же магнитное поле создается не в вакууме, а в какой-то другой среде, то магнитное поле изменяется. Это объясняется тем, что различные вещества, помещенные в магнитное поле, намагничиваются и сами становятся источниками магнитного поля. Вещества, способные намагничиваться в магнитном поле, называются магнетиками. Намагниченное вещество создает магнитное поле с индукцией , которое накладывается на магнитное поле с индукцией , обусловленное токами. Оба поля в сумме дают результирующее поле, магнитная индукция которого равна
. Для объяснения намагничивания тел Ампер предположил, что в молекулах вещества циркулируют круговые токи. Каждый такой ток обладает магнитным моментом и создает в окружающем пространстве магнитное поле. В отсутствие внешнего магнитного поля молекулярные токи ориентированы хаотически, поэтому суммарный магнитный момент вещества равен нулю. В магнитном поле молекулярные токи ведут себя подобно рамке с током, то есть ориентируются так, чтобы магнитные моменты были преимущественно ориентированы вдоль магнитного поля, вследствие чего магнетик намагничивается. Природа молекулярных токов стала понятной только в начале ХХ в., когда Резерфордом было установлено, что атомы всех веществ состоят из положительно заряженного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных электронов. В 1913 г. Нильс Бор развил теорию, согласно которой электроны в атомах движутся по круговым орбитам. Это движение можно рассматривать как круговой ток, обладающий магнитным моментом, называемым орбитальным магнитным моментом электрона. Позднее было показано, что теория Бора имеет ограниченную применимость и во многих отношениях совершенно неверна. Тем не менее, согласно современным представлениям, электроны в атомах обладают орбитальным магнитным моментом. Кроме того, электрон имеет собственный магнитный момент, называемый спиновым магнитным моментом. Магнитный момент многоэлектронного атома будет векторной суммой орбитальных и спиновых моментов всех его электронов.
Именно взаимодействием магнитных моментов атомов с внешним магнитным полем и обусловлено намагничивание веществ и, следовательно, изменение магнитного поля в веществе. Для описания этого поля вводят величину m, которая называется относительной магнитной проницаемостью или просто магнитной проницаемостью вещества. Магнитная проницаемость показывает, во сколько раз значение магнитной индукции в веществе отличается от ее значения в вакууме при тех же значениях токов, создающих магнитное поле. Магнитная проницаемость зависит от рода вещества и от его состояния, например, от температуры.