21. Електрорушійна сила - кількісна міра роботи сторонніх сил із переміщення заряду, характеристика джерела струму.

Позначається здебільшого літерою  , вимірюється в системі СІ у Вольтах. Зазвичай електрорушійна сила скорочується в текстах до е.р.с.

Електрорушійна сила ділянки кола дорівнює енергії, яку отримує одиничний заряд, пройшовши цю ділянку кола.

Для замкненого кола

,де   — стороння сила.

Закон Ома для повного кола

За законом Ома сила струму в замкненому колі  , де r — опір джерела струму (внутрішній опір), R — опір споживачів електричної енергії і з’єднувальних провідників.

Робо́та - фізична величина, яка визначає енергетичні затрати при переміщенні фізичного тіла, чи його деформації.

Робота зазвичай позначається латинською літерою A (від нім. Arbeit), в англомовній літературі - W (від англ. Work), й має розмірність енергії. У системі СІ робота вимірюється в Джоулях, у системі СГС - у ергах.

При малому переміщенні фізичного тіла   під дією сили   говорять, що над тілом здійснюється робота

,де   - кут між напрямком сили й напрямком переміщення.

22. Електромагні́тна інду́кція — виникнення електрорушійної сили у провіднику, що перебуває у змінному магнітному полі.

Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідногоматеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.

Закон електромагнітної індукції:ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює за модулем швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром.Враховуючи правило Ленца, ЕРС індукції можна знайти як відношення зміни магнітного потоку до часу, взятому зі знаком мінус. Якщо замість контуру взяти котушку, то при обчисленні необхідно враховувати кількість витків.

Правило Ленца — закон, за яким можна визначити напрям індукційного струму.Згідно з правилом Ленца індукційний струм, що виникає в замкнутому контурі, своїм магнітним полем протидіє зміні магнітного потоку, який збуджує даний струм. Формулювання: Індукційний струм у замкненому провіднику завжди має такий напрям, що створюваний цим струмом власний магнітний потік протидіє тим змінам зовнішнього магнітного потоку, які збуджують індукційний струм. Його встановив російський фізик Е. Х. Ленц 1833 року.

23. Електромагнітне поле — це особливий вид матерії, за допомогою якого відбувається електромагнітна взаємодія. Окремими проявами стаціонарного електромагнітного поля є електростатичнеполе і магнітнеполе. Матеріальність електромагнітного поля доведена численними експериментами Фарадея, Герца та інших учених, які виявили силову дію поля на рухомі заряджені частинки і провідники зі струмом.Нестаціонарне електромагнітне поле поширюється у просторі у вигляді електромагнітної хвилі.

Електромагнітна хвиля — це процес поширення електромагнітних коливань (або поширення електромагнітного поля). Одна з основних її властивостей — поперечність:  .Інша важлива властивість така: електромагнітні хвилі усіх λ поширюються у вакуумі з однаковою швидкістю, що дорівнює швидкості світла у вакуумі:   м/с.

Радіолокація — визначення положення об'єкта за допомогою відбитих від нього радіохвиль.Радіолокація застосовується як в цивільній авіації, так і в системах протиповітряної оборони. Вона здійснюється за допомогою пристроїв, які називаються радіолокаційними станціями або радарами.

24. Ідеа́льний газ (рос. идеальный газ; англ. ideal gas, нім. ideales Gas n) — це газ, в якому молекули можна вважати матеріальними точками, а силами притягання й відштовхування між молекулами можна знехтувати. У природі такого газу не існує, але близькими за властивостями до ідеального газу є реальні розріджені гази, тиск в яких не перевищує 200 атмосфер і які перебувають при не дуже низькій температурі, оскільки за таких умов відстань між молекулами набагато перевищує їх розміри.

При виконанні цієї умови рівняння стану ідеального електронного газу має вигляд:

.Це рівняння справедливе також і для абсолютного нуля температури. Тиск виродженого Фермі-газу не залежить від температури.

25. Зако́ни ідеа́льних га́зів (рос. законы идеальных газов; англ. ideal gas laws; нім. Gesetze n pl der idealen Gase n pl) — емпіричні правила, встановлені для ідеальних газів Бойлем та Маріоттом, Гей-Люссаком, Шарлем, Авогадро, Дальтоном; сукупність цих законів описує всі властивості ідеальних газів.Одним з основних є:pV=nRT,де р — тиск;V — об'єм;n — кількість газу, моль;R — газова постійна;T — абсолютна температура.

26. Здатність твердих тіл пропускати електричний струм характеризується їх електричною провідністю або електропровідністю. Величина обернена електропровідності називаеться питомим опором. Чим більше в твердому тілі електронів, тим більшою є його електронна провідність. Чим більше в твердому тіле дірок, тем більшою є його діркова провідність. Рухливість слабо залежить від температури. Для нелегованихнапівпровідників вона зменшується зі збільшенням температури пропорційноT-3/2. Тому електропровідність для нелегованих матеріалів визначається змінною концентрації, яка експоненційно зростає при зростанні

температури. Залежність електропровідності від температури показана на правому рисунку.

27. Провідність напівпровідників, зумовлена домішками, називається домішковою провідністю, а самі напівпровідники – домішковими напівпровідниками.Домішками є атоми сторонніх елементів, надлишкові атоми, теплові (пусті вузли або атоми в міжвузоллях) і механічні (тріщини, дислокації і т. д.) дефекти. Наявність в напівпровіднику домішки суттєво змінює його провідність.

При заміщенні атома германію Ge п'ятивалентним атомом миш'яку (As) один електрон не може утворити ковалентний зв'язок, він виявляється зайвим і може бути при теплових коливаннях ґратки легко відщеплений від атома, тобто стати вільним.

Отже, в напівпровідниках з домішкою, валентність якої на одиницю більша, ніж валентність основних атомів, носіями струму є електрони, виникає електронна домішкова провідність n-типу. Напівпровідники з такою провідністю називаються електронними (n-типу). Домішки, що є джерелом електронів, називаютьсядонорами, а енергетичні рівні цих домішок – донорними рівнями.

28. Си́ла тертя́ у фізиці — це непотенційна сила, яка протидіє рухові фізичного тіла, розсіюючи його механічну енергію в тепло. За своєю фізичною природою сила тертя належить до електростатичних сил і не є фундаментальним типом взаємодії. В мікроскопічному світі сили тертя немає. Сила тертя виникає лише в макроскопічних системах, де внаслідок хаотичного руху атомів відбувається незворотній процес розсіяння енергії макроскопічного руху складових системи в енергію мікроскопічного руху атомів та молекул.Сила тертя завжди направлена проти вектора швидкості. Сила тертя не належить до потенціальних сил.Коли тіло рухається в газі чи рідині, сила тертя пропорційна швидкості, при великих швидкостях — квадрату швидкості.

Основною характеристикою тертя є коефіцієнт тертя  , який визначається речовинами, з яких виготовлені поверхні взаємодіючих тіл.У найпростіших випадках сила тертя   та нормальне навантаження (або сила нормальної реакції)   зв'язані нерівністю:

яка перетворюється у рівність тільки за наявності відносного руху. Це співвідношення називається законом Амонтона — Кулона.

29. Прикладом рівноприскореного руху є вільне падіння. Вільним падінням називають рух тіла тільки під впливом притягання до Землі. При такому русі прискорення однакове для всіх тіл, його називають прискоренням вільного падіння.Першим, хто визначив прискорення вільного падіння, був видатний італійський учений Галілео Галілей. Якщо взяти різні за масою і розмірами тіла та кинути їх з висоти кількох метрів, то ми побачимо, що прискорення цих тіл будуть різними. Але це пояснюється тим, що на шляху до землі тілам заважає повітря. Якщо б рух здійснювався у вакуумі, то прискорення всіх тіл було б однаковим.

Прискорення вільного падіння позначається літерою g і дорівнює 9,8 метр, поділений на секунду в квадраті. Вектор прискорення вільного падіння завжди спрямований вертикально вниз.При розв’язанні задач на такий рух систему відліку пов’язують із Землею, а координата тіла — його висота над поверхнею Землі. Висота позначається літерою h та вимірюється в метрах.