21. Струм у газі:

Ел. струм у газі називають газовим розрядом

Газ може стати провідником або при значному підвищенні температури, або при дії на нього ультрафіолетового, рентгенівського чи гама-випромінювання Все це – іонізатори, які перетворюють частину молекул газу на позитивні іони, відщеплюючи від молекул електрони.

ВАХ газового розряду: за невеликих напруг сила струму лінійно залежить від напруги (стверджується з-н Ома), далі струм зростає повільніше, далі струм насичення (максимальна сила струму можлива за данних умов в газі), і якщо ділі підвищувати напругу – відбудеться пробій газового проміжку й несамостійний розряд перейде в самостійний.

Види газових розрядів: тліючий розряд – спостерігається в газах за низького тиску; коронний розряд – за нормального тиску в газі, що перебуває в сильно неоднорідному ел. полі; іскровий розряд – виникає за норм. тиску за наявності ел. поля напруженістю не меншою за напруженість пробою; дуговий – якщо при іскровому розряді поступово зблизити електроди;

Плазмою називають частково, або повністю іонізований газ, в якому концентрація позитивних і негативних зарядів практично однакова, тобто плазма в цілому є ел. нейтральною.

22. Вакуум – ізолятор, струм в ньому може виникнути лише за рахунок штучного введення заряджених частинок. Для цього використовують емісію електронів. У вакуумних лампах із катодами, що нагріваються відбувається термоелектронна емісія, а у фотодіоді – фотоелектронна.

Термоелектронна емісія – вихід електрону з металу у вакуум внаслідок нагрівання.

Вакуумний діод служить для випрямлення струму, так як має односторонню провідність. У середині балона із скла або з металокераміки, з якого відкачано повітря, розміщено два циліндричні електроди: металевий анод і металевий катод, катод покривається шаром оксидів лужноземельних металів з низькою роботою виходу електронів і нагрівається до термоелектронної емісії, розжареною змінним струмом спіраллю розміщеною в його середині.

У тріоді міститься ще один електрод – сітка(або керуючий електрод). Зміна різниці потенціалів між сіткою і катодом змінює струм через лампу. Подаючи на вхід лампи катод-сітка слабкий змінний ел. сигнал, одержують на виході катод-анод підсилений сигнал. Отже вакуумний тріод завдяки наявності сітки може використовуватися як підсилювач.

23. Два паралельних провідника зі струмом притягуються або відштовхуються в залежності від напрямку струму в них.

Магнітне поле – особливий вид матерії, воно створюється рухомими зарядженими частинками або провідниками зі струмом.

Властивості МП: створюється провідниками зі струмом, виявляється за дією на провідники зі струмом, існує реально, незалежно від нас та наших знань про нього.

Магнітна індукція - це векторна фіз. величина, що характеризує силову дію магнітного поля і вимірюється відношенням сили, з якою магнітне поле діє на елемент струму, розташований у деякій точці простору до величини цього елемента струму., визначається за правилом свердлика.

Сила Ампера – це сила, що діє з боку магнітного поля індукцією В на прямолінійний провідник довжиною l зі струмом І. У однорідному МП

Сила Лоренца – сила, що діє з боку магнітного поля на рухому заряджену частинку.

Напрям сили Лоренца визначається за правилом лівої руки: руку потрібно розмістити так, щоб силові лінії індукції входили в долоню, а чотири пальці спрямувати в бік руху частинки(+), або спрямувати проти вектора її швидкості, тоді великий палець покаже напрямок вектора сили Лоренца.

24. Напруженість МП – векторна величина, що визначає величину й напрям магнітного поля в даній точці в даний час. А в/м

25. Сила Лоренца – сила, що діє з боку магнітного поля на рухому заряджену частинку.

Напрям сили Лоренца визначається за правилом лівої руки: руку потрібно розмістити так, щоб силові лінії індукції входили в долоню, а чотири пальці спрямувати в бік руху частинки(+), або спрямувати проти вектора її швидкості, тоді великий палець покаже напрямок вектора сили Лоренца.

Оскільки сила Лоренца перпендикулярна векторам швидкості та індукції, а отже й напрямку переміщення частинки, вона не виконує роботи, вона лише викривляє траєкторію руху частинки, тобто є доцентровою силою.

26. Два паралельних провідника зі струмом притягуються або відштовхуються в залежності від напрямку струму в них.

Два нескінченно малі елементи провідників зі струмом взаємодіють між собою із силою яка прямо пропорційна довжинам цих елементів та силам струму в них, і оберенено пропорційна квадрату відстані між ними, і зеленить від взаємної орієнтації цих елементів. (для вакуму);

27. Коливальний рух – це рух під час якого тіло займає одне й те саме положення через однакові проміжки часу.

Коливання бувають вільні(внутрішні сили), вимушені (внутрішні та зовнішні сили) і гармонічні (за законом синуса/косинуса )

Коливальна система – система тіл у якій можуть виникати коливання. Кожна коливальна система має положення стійкої рівноваги

- тіло на підвісі: тіло, підвіс, земля.

- важок на пружині: важок, пружина.

Фаза – фіз. величина, яка визначає положення тіла в певний момент часу

Амплітуда – максимальне відхилення маятника від положення рівноваги.

Період – час одного повного коливання. (c)

Частота – кількість коливань за одиницю часу. (Гц)

Циклічна частота – кількість коливань з 2пі секунд. (с^-1)

Математичний маятник – матеріальна точка підвішена на довгій нерозтяжній невагомій нитці.

З-н синуса для гармонічних коливань:

28. Процес поширення коливань всередині будь-якого середовища називається хвилею. Вона переносить коливальний рух, який передається від однієї частини середовища до іншої. Це напрямлене переміщення не самої речовини, а енергії. Є два види механічних хвиль: поперечні та повздовжні.

Поперечними називаються хвилі, частинки якої коливаються перпендикулярно до напряму поширення хвилі.

Повздовжними називаються хвилі, частинки якої коливаються вздовж напряму поширення хвилі.

Довжина хвилі – найкоротша відстань між точками хвилі, які коливаються в однакових фазах. , м

Швидкість хвилі – швидкість поширення коливань у хвилі.

29. Звук – це розповсюдження повздовжніх хвиль в пружному середовищі.Швидкість розповсюдження звуку в пружному середовищі залежить від пружних властивостей речовини. В повітрі при температур 15^оС швидкість звуку складає 340 м/с. З підвищенням температури повітря – швидкість звуку збільшуються. , α=1/273 – коефіцієнт розширення газу.

Сила звуку (або інтенсивність) – величина енергії, яка переноситься звуковою хвилею за 1 секунду через площу в 1см² перпендикулярну напрямку розповсюдження хвилі, Вт/м²

Гучність звуку – хар-ка звуку, яка залежить не тільки від об’єктивних хар-к, але й від індивідуальних особливостей органів слуху людини. Гучність звуку яку відчуває вухо людини пропорційна логарифму фізичної інтенсивності(сили)

30. Гальванометр показує появу струму під час переміщення постійного магніту відносно нерухомої котушки, кожного разу зближуючи і віддаляючи магніт ми отримуємо струми протилежних напрямків.

Походження магнітного поля і форма провідника не мають значення. Постійний магніт можна замінити електромагнітом.

Можна обійтися зовсім без руху, досить замикати або розмикати струм в обмотці одної нерухомої котушки, в іншій розміщеній поблизу виникатиме струм.

Можна обертати рамку в однорідному магнітному полі.

Електромагнітна індукція – явище виникнення в замкнутому провіднику ел. струму внаслідок зміни магнітного потоку, що пронизує контур провідника.

31. Електромагнітна індукція – явище виникнення в замкнутому провіднику ел. струму внаслідок зміни магнітного потоку, що пронизує контур провідника.

ЕРС індукції у замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує контур, з протилежним знаком,

Правило Ленца(1833р.): 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.

32. Вихрові струми Фуко. Якщо провідник буде виготовлено у вигляді суцільної пластини, то змінне магнітне поле зумовлює в ньому індукційні струми, які самі собою замикаються в середині і тому називаються вихровими струмами. Вихрові струми виявив французький вчений Фуко у 1825р., тому їх також називають струмами Фуко. Фуко відкрив явище нагрівання металевих тіл, які обертаються у магнітному полі, вихровими струмами. Оскільки ел. опір провідників малий, то сила струмів Фуко може досягати великих значень. Так як вихрові струми циркулюють в середині провідника, то вони зумовлюють його сильне нагрівання. Страми Фуко використовують в індукційних печах: вони мають вигляд котушки, яка живиться від високочастотної батареї великої сили; в середину поміщають тіло-провідник в якому виникають вихрові струми що розігрівають його до плавлення. В багатьох випадках струми Фуко шкідливі та небажані. Для боротьби з ними вдаються до спеціальних заходів. Наприклад осердя трансформаторів набирають з тонких пластин, перериваючи шляхи утворення великих вихрових струмів.

33. Явище виникнення в провіднику ЕРС індукції за умови зміни власного потоку , зумовленою зміною струму в цьому провіднику, називається самоіндукцією. , L - індуктивність провідника.

Струми замикання можна спостерігати у колі складеному за такою схемою: Дві однакові лампочки Л1 і Л2 увімкнено у дві паралельні вітки, одна з яких містить котушку індуктивності, а друга – повзунковий реостат, за допомогою якого активні опори обох віток робляться однаковими. Замкнувши коло ми побачимо, що лампочка Л1 загорається пізніше. У початковий момент часу сила струму зростає від нуля до деякого значення І. Але зі зростанням струму у вітці що має котушку індуктивності, зростатиме і власний магнітний потік котушки, при цьому в результаті явища самоіндукції у вітці з котушкою виникатиме індукційний струм, який за правилом Ленца буде напрямлений проти струму створюваного зовнішнім джерелом ЕРС. Отже, результуючий струм у вітці, що містить котушку в початковий момент часу буде меншим.

Струми розмикання виникають у момент розриву електричного кола, і якщо коло містить котушку великої індуктивності, ці струми можуть бути значними… Якщо котушка має достатньо велику індуктивність, то ми побачимо, що лампочка згасла лише через деякий час після розмикання кола. В цьому разі спадання струму в момент вимикання призводить до виникнення змінного магн. потоку в котушці, а отже до виникнення струму самоіндукції.

34. При обертанні рамки в магнітному полі виникає індукційний струм.

Коли почати обертати рамку, згідно з законом ЕМІ в разі зміни магнітного потоку, що пронизує контур виникає ЕРС індукції. Для швидкозмінних процесів слід брати , тоді за означенням похідної . Отже формула для обчислення ЕРС індукції, що виникає у рамці, у будь-який момент часу t набуває вигляду . Отже, за умови рівномірного обертання рамки в однорідному магнітному полі в ній виникає ЕРС індукції, яка з часом змінюється за синусоїдальним законом. Якщо рамка має N витків, то ЕРС індукції на її клемах буде більшою в N разів, , ω – кутова швидкість.

35. Підключимо до джерела змінної ємності конденсатор великої ємкості і амперметр. У момент замикання кола стрілка амперметра відхиляється на декілька поділок, а потім повертається у нульове положення. Це відбувається завдяки тому, що під час вмикання кола проходить короткочасний струм зарядки конденсатора до напруги джерела. Як тільки конденсатор зарядиться, струм у колі припиняється. Якщо підключити це до джерела змінного, то можна спостерігати, що струм не припиняється. Так як змінний струм це вимушені коливання, зумовлені дією змінного поля генератора. То конденсатор протягом першої чверті періоду заряджається – на його пластинах з’являються електричні заряди. Протягом другої чверті конденсатор розраджається. Протягом третьої чверті конденсатор знову заряджається з протилежною полярність, а протягом четвертої чверті періоду знову розряджається. Отже в колі тече струм перезарядки конденсатора. Конденсатор чинить змінному струму опір, який називають ємнісним опором . Він обернено пропорційний частоті струму і ємності конденсатора.

Якщо підключити до джерела постійного стр. котушку, яка має велику кількість витків з мідного дроту великого перерізу, і виміряти значення сили стр. і напруги у колі, то можна побачити, що сила струму в колі досить значна з невеликої напруги. Тобто опір котушки постійному струму незначний. Якщо цю котушку під єднати до джерела змінного струму з такою ж напругою і під єднати прилади для вим. змінного струму, то помітимо, що сила струму значно зменшиться. Тобто змінному струму котушка чинить більший опір ніж постійному. Опір, що чинить котушка змінному струму називається індуктивним опором . Індуктивний опір прямо пропорційний частоті струму та індуктивності