Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
exams phys.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
26.09.2019
Размер:
391.68 Кб
Скачать

1. Электризация тел. Понятие о величине заряда. Закон сохранения зарядов. 2. Силы взаимодействия электрических зарядов. Закон Кулона. 3. Электрическое поле как особый вид материи. Напряжённость электрического  поля. 4. Линии напряжённости электрического поля и их свойства. 5. Работа по перемещению заряда в электрическом поле 6. Потенциал. Разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряжённостью поля и напряжением. 7. Электроёмкость проводника. Конденсаторы. 8. Электроемкость конденсатора. Энергия заряженного конденсатора 9. Сила тока и плотность тока в проводнике. 10. Электродвижущая сила источника тока. Замкнутая электрическая цепь 11. Закон Ома для участка цепи. Падение напряжения. 12. Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления от рода вещества,   длины проводника, площади поперечного сечения и температуры.        13. Последовательное и параллельное соединение потребителей 14. Работа и мощность электрического тока. 15.Закон Ома для всей цепи. 16. Термоэлектрическая эмиссия. Работа выхода. 17. Контактная разность потенциалов. 18. Термоэлектродвижущая сила. Явление Пельтье. 19. Ионизация газа. Зависимость силы тока в газах от напряжения. 20. Электрический разряд в разряженных газах. Газосветные трубки, лампы дневного света.  21. Катодные лучи и их свойства. 22. Электрический ток в вакууме. Двухэлектродная электронная лампа. 23.Трёхэлектродная электронная лампа (Триод). 24. Сравнение свойств проводников, диэлектриков, полупроводников. 25. Собственная проводимость полупроводников. 26. Примесная проводимость полупроводников.  27. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый диод. 28. Полупроводниковый триод (транзистор). 29. Взаимодействие проводников с током. Магнитное поле как особый вид материи. 30. Линии индукции магнитного поля. Однородное магнитное поле. 31.Магнитное поле проводника с током. 32.Сила взаимодействия параллельных проводников с током. 33.Определение Ампера. 34. Действие магнитного поля на прямолинейный проводник с током. Индукция магнитного поля. 35. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Магнитный поток. 36 . Магнитное поле, создаваемое проводниками с током различной формы. 37. Напряженность магнитного поля. 38.   Явление электромагнитной индукции. Э.Д.С. индукции, наводимая магнитным полем в движущихся  проводниках. 39.   Опыты Фарадея. Правило Ленца. 40.   Величина ЭДС индукции. Потокосцепление, индуктивность. 41.   Явление самоиндукции. 42.   Получение переменного тока и его параметры 43.   Генераторы постоянного и переменного токов. 44.   Трансформаторы. 45.   Индукционная катушка. 46.   Получение электромагнитных колебаний в замкнутом  колебательном  контуре. 47.   Вынужденные колебания, резонанс. 48.   Токи высокой частоты и их применение. 49.   Электромагнитное  поле как особый вид материи. Электромагнитные волны, скорость и распространения. 50.   Антенна, изобретение радио А.С. Поповым. Радиотелеграфная связь. 51.   Радиотелефонная связь. Амплитудная модуляция. Радиолокация. 52.   Световые явления на границе раздела 2-х сред. Законы отражения. 53.   Зеркальное диффузное отражение. Плоское зеркало. 54.   Законы преломления. 55.   Абсолютные показатели преломления и их связь с относительным показателем. Полное внутреннее отражение. 56.   Линзы. Классификация линз, параметры, оптическая сила. 57.   Построение изображения в линзах (все случаи). 58.   Вывод формулы линзы. 59.   Интерференция волн. 60.   Интерференция света. Интерференция света в тонких плёнках, в клине. 61.   Дифракция волн и света. 62.  Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки. 63.   Дисперсия света. Разложение белого света призмой. 64.  Сложение спектральных цветов. Цвета тел. 65.   Инфракрасные, ультрафиолетовые лучи их свойства и применение. 66.   Спектроскоп. Спектры излучения и поглощения. Спектральный анализ. 67.   Рентгеновские лучи, их природа, свойства и применение.         68.   Явление фотоэффекта. Законы фотоэффекта. 69.   Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой теории. 70.   Фотоэлементы. Внутренний фотоэффект,  фоторезисторы, полупроводниковые фотоэлементы 71.  Понятие о теории Бора. Строение атома водорода. 72   Излучение и поглощение энергии атомами. 73.  Методы регистрации заряженных частиц. 74.  Радиоактивность. Превращение химических элементо  при радиоактивности. 75.  Открытие искусственного превращения атомных ядер. 76.  Открытие нейтрона. Состав атомного ядра, запись ядерных реакций. 77.  Изотопы. Понятие о ядерных силах.     78.  Дефект массы атомных ядер. Энергия связи. 79.  Деление тяжелых атомных ядер. Цепная реакция деления. Ядерный взрыв. 80.  Ядерный реактор. Атомные электростанции. 81.  Понятие о термоядерной реакции. Энергия солнца, звезд. 1. Электризация тел. Понятие о величине заряда. Закон сохранения зарядов.

Электризация тел, т. е. возникновение в них электрического состояния, происходит при чрезвычайно разнообразных процессах, совершаемых с этими телами. Электрический заряд – физическая величина, определяющая силу электромагнитного взаимодействия. Единица измерения электрического заряда – Кулон (Кл). Существует два вида электрических зарядов – положительные и отрицательные.  Носителями зарядов могут быть элементарные частицы, атомы, молекулы, макроскопические тела.   Наименьший электрический заряд имеют элементарные частицы: протон обладает наименьшим положительным зарядом (+е), электрон – минимальным отрицательным зарядом (-е).   Результирующая величина заряда атома или молекулы складывается из заряда протонов и электронов, входящих в их состав: Q = ne, где n – целое число, е – 1,6∙10-19 Кл. Суммарный заряд пропорционален величине минимального заряда. Закон сохранения заряда: Алгебраическая сумма зарядов электрически изолированной системы постоянна: Q1 + Q2 + … + Qn = const                      где n – число зарядов в системе.   Закон сохранения заряда выполняется и в том случае, если электрически изолированную систему образуют заряженные тела. В соответствии с законом сохранения заряда разноимённые заряды рождаются или исчезают попарно: сколько родилось положительных зарядов, столько исчезло и отрицательных.   Закон сохранения заряда справедлив в любой инерциальной системе отсчёта. Это означает, что наблюдатели, находящиеся в различных инерциальных системах отсчёта, измеряя один и тот же заряд, получают одно и то же значение его величины.

 2. Силы взаимодействия электрических зарядов. Закон Кулона. Первые количественные результаты по измерению силы взаимодействия зарядов были получены учёным Кулоном.   Использовал крутильные весы. Основным элементом был лёгкий изолирующий стержень, подвешенный за его середину на серебряной  нити.   Незаряженная золотая сфера на одном конце коромысла уравновешивалась бумажным диском на другом конце. Поворотом коромысла она приводилась в контакт такой же неподвижной заряженной сферой, в результате чего её заряд делился поровну между сферами. Точечный заряд – заряженное тело, размер которого много меньше расстояния его возможного действия на другие тела.   Сферы, имеющие одноимённые заряды, начинали отталкиваться, закручивая упругую нить. Максимальный угол α поворота коромысла, фиксируемый по наружной шкале, был пропорционален силе, действующей на сферу.  Закон Кулона: Сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена по прямой, соединяющей заряды: F12 = kq1q2/r2 где q1, q2 – величина зарядов, r – расстояние между зарядами, k – коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора системы единиц.

3. Электрическое поле как особый вид материи. Напряжённость электрического  поля. Электрическое поле — одна из составляющих электромагнитного поля; особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также при изменении магнитного поля. Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела. Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика — напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда. Направление вектора напряженности совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд. Напряжённость электростатического поля – векторная физическая величина, равная отношению силы Кулона, с которой поле действует на пробный положительный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда: E = Fq/q Напряжённость поля – силовая характеристика электростатического поля. С учётом формулы (3) напряжённость поля, созданного точечным положительным зарядом Q, в точке, находящейся на расстоянии r от него, равна E = kQ/r2  Напряжённость электростатического поля в данной точке пространства численно равна силе Кулона, с которой поле действует на пробный единичный положительный заряд, помещённый в этой точке. [E] =1 Н/Кл Направление вектора напряжённости совпадает с направлением силы Кулона, действующей на единичный положительный заряд, помещённый в данную точку поля и противоположна направлению силы, действующей на единичный отрицательный заряд (рис.2). Зная напряжённость поля в какой – либо точке пространства, можно найти силу, действующую на заряд q, помещённый в эту точку: Fq = Eq

 4. Линии напряжённости электрического поля и их свойства. Линии напряжённости – линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением вектора напряжённости электростатического поля в данной точке. Линии напряжённости поля не пересекаются (в противном случае напряжённость не имела бы определённого направления в данной точке). Линии напряжённости поля, созданного точечным положительным зарядом, направлены радиально от заряда, т.к. пробный заряд в любой точке отталкивается от него. Положительный заряд является источником линий напряжённости. Линии напряжённости поля, созданного точечным отрицательным зарядом, направлены радиально к заряду, т.к. пробный заряд в любой точке притягивается к нему. Отрицательный заряд является стоком линий напряжённости.

 5. Работа по перемещению заряда в электрическом поле На заряд, помещённый в электростатическое поле, действует сила, вследствие чего возможно перемещение заряда, т.е. полем совершается работа. При перемещении заряда q на расстояние S под действием силы F совершается работа А = FS cosα Если поле однородно, то F = Eq. Тогда работа А = qE cosα Если поле неоднородно, как, например, поле точечного заряда, то напряжённость поля в различных его точках различна. Работа сил электростатического поля при перемещении заряда не зависит от формы пути, а зависит лишь от взаимного расположения начальной и конечной точек траектории. Это является свойством потенциальных полей. Из него следует, что Работа, совершаемая в электростатическом поле по замкнутому контуру, равна нулю. При перемещении зарядов изменяется их взаимное расположение, поэтому работа, совершаемая электрическими силами, в этом случае равна изменению потенциальной энергии перемещаемого заряда. A = -ΔEп 

6. Потенциал. Разность потенциалов. Напряжение. Связь между напряжённостью поля и напряжением.   В любой точке потенциальная энергия заряда численно равна работе, которую необходимо затратить для перемещения заряда в эту точку. Подобно тому, как потенциальная энергия в поле сил тяготения пропорциональна массе тела, потенциальная энергия электростатического поля пропорциональна заряду: Еп = φq Величина φ = Eп/q называется электрическим потенциалом поля. Она характеризует потенциальную энергию, которой обладал бы положительный единичный заряд, помещённый в данную точку поля. Для того, чтобы вычислить полную потенциальную энергию заряда, надо найти работу сил поля по перемещению заряда из данной точки поля в точку, где поле отсутствует, например на бесконечно большое расстояние от зарядов, создающих поле: А = -ΔЕп = -(Еп2  - Еп1) = q(φ1 – φ2) Величину 1 – φ2) называют разностью потенциалов электростатического поля. Понятие разности потенциалов (или напряжения) применимо лишь к двум различным точкам поля. [φ] = 1В = 1Дж/Кл.

Каждой точке электрического поля соответствуют определенные значения потенциала и напряженности. Формула E = U/Δd показывает: чем меньше меняется потенциал на расстоянии , тем меньше напряженность электростатического поля. Если потенциал не меняется совсем, то напряженность поля равна нулю.Так как при перемещении положительного заряда в направлении вектора напряженности  электростатическое поле совершает положительную работу , то потенциал больше потенциала . Следовательно, напряженность электрического поля направлена в сторону убывания потенциала.

7. Электроёмкость проводника. Конденсаторы. Электроемкость характеризует способность проводников или системы из нескольких проводников накапливать электрические заряды, а следовательно, и электроэнергию, которая в дальнейшем может быть использована, например, при фотосъемке (вспышка) и т.д.  Различают электроемкость уединенного проводника, системы проводников (в частности, конденсаторов).  Уединенным называется проводник, расположенный вдали от других заряженных и незаряженных тел так, что они не оказывают на этот проводник никакого влияния. Электроемкость уединенного проводника — физическая величина, равная отношению электрического заряда уединенного проводника к его потенциалу: C = Q/φ В СИ единицей электроемкости является фарад (Ф). 1 Ф — это электроемкость такого проводника, потенциал которого изменяется на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.

Конденсатор электрический (от лат. сondensator, — тот, кто уплотняет, сгущает) -  устройство, предназначенное для получения нужных величин электрической емкости  и способное накапливать (перераспределять) электрические заряды. Электрический конденсатор состоит из двух (иногда более) подвижных или неподвижных проводящих электродов (обкладок), разделенных диэлектриком. Обкладки должны иметь такую геометрическую форму и быть так расположены друг относительно друга, чтобы созданное ими электрическое поле было сосредоточено в пространстве между ними. Как правило, расстояние между обкладками, равное толщине диэлектрика, мало по сравнению с линейными размерами обкладок. Поэтому электрическое поле, возникающее при подключении обкладок к источнику с напряжением U, практически полностью сосредоточено между обкладками. При этом частичные собственные емкости электрических обкладок пренебрежимо малы

8. Электроемкость конденсатора. Энергия заряженного конденсатора Емкость электрического конденсатора зависит от диэлектрический проницаемости диэлектрика, заполняющего конденсатор, и от формы и размеров его обкладок. По форме обкладок различают плоские, цилиндрические, сферические конденсаторы. Плоский конденсатор представляет собой две плоские пластины, расстояние между которыми d мало по сравнению с их линейными размерами. Это позволяет пренебречь малыми областями неоднородности электрического поля у краев пластин и считать, что все поле однородно и сосредоточено между пластинами. Заряд конденсатора Q — это заряд положительно заряженной пластины. Емкость плоского конденсатора С: С= εε0 S/d S — площадь каждой обкладки или меньшей из них, d — расстояние между обкладками, εо— электрическая постоянная, ε — относительная диэлектрическая проницаемость вещества, находящегося между обкладками. Заполнение пространства между пластинами диэлектриком увеличивает емкость в ε раз. Энергия заряженного конденсатора равна работе внешних сил, которую необходимо затратить, чтобы зарядить конденсатор. Процесс зарядки конденсатора можно представить как последовательный перенос достаточно малых порций заряда ΔQ > 0 с одной обкладки на другую (рис. 4.7.1). При этом одна обкладка постепенно заряжается положительным зарядом, а другая – отрицательным.

9. Сила тока и плотность тока в проводнике. Количественными характеристиками электрического тока являются сила тока I и плотность тока jСила тока — скалярная физическая величина, определяемая отношением заряда Δq, проходящего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени Δt, к этому промежутку времени. I = Δq/Δt  Единицей силы тока в СИ является Ампер (А).  Если сила тока и его направление со временем не изменяются, то ток называется постоянным. Единица силы тока — основная единица в СИ 1 А — есть сила такого неизменяющегося тока, который, проходя по двум бесконечно длинным параллельным прямолинейным проводникам очень маленького сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызывает силу взаимодействия между ними 2·10-7 Η на каждый метр длины проводников. Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника, т.е. j = I/S В СИ единицей плотности тока является ампер на квадратный метр (А/м2). Как следует из формулы (28), j = q0nv. Направление вектора плотности тока j совпадает с направлением вектора скорости упорядоченного движения vположительно заряженных частиц. Плотность постоянного тока постоянна по всему поперечному сечению проводника.

10. Электродвижущая сила источника тока. Замкнутая электрическая цепь

Электрический ток возникает в замкнутой цепи под действием источника электрической энергии (источника тока). Источник электрической энергии представляет собой прибор, преобразующий какой-либо вид энергии в электрическую. Он создает и поддерживает на своих зажимах разность потенциалов. Таким образом в проводящей среде создается электрическое поле, которое и вызывает упорядоченное, направленное движение носителей электрических зарядов электрический ток. Происхождение электрического тока сопровождается непрерывным расходованием энергии на преодоление сопротивления. Эту энергию доставляет источник электрической энергии, в котором происходит процесс преобразования механической, химической, тепловой или других видов энергии в электрическую. Электрический ток может протекать только по замкнутой цепи проводников. Для осуществления протекания электрического тока по замкнутой цепи необходимо, чтобы на каком-либо участке данной цепи был включен генератор тока, который вызывает ток. Цепь проводников, по которой протекает электрический ток, называют электрическая цепь.

11. Закон Ома для участка цепи. Падение напряжения. Проводники в электрических цепях постоянного тока могут соединяться последовательно и параллельно. При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго и т. д. При этом сила тока I одинакова во всех проводниках, а напряжение U на концах всей цепи равно сумме напряжений на всех последовательно включенных проводниках. Например, для трех последовательно включенных проводников 1, 2, 3 (рис. 150) с электрическими сопротивлениями R1, R2 и R3 получим U = U1 + U2 + U3                     По закону Ома для участка цепи  U1 = IR1        U2 = IR2                U3 = IR3                 U = IR   где R — полное сопротивление участка цепи из последовательно включенных проводников. Из выражений (32) и (33) будем иметь IR = I(R1 + R2 + R3). Таким образом, R = R1 + R2 + R3      Сопротивление проводов цепей низкое, но им нельзя пренебрегать. При передаче тока нагрузки происходит падение напряжения между началом цепи и местом подключения нагрузки.

12. Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления от рода вещества,   длины проводника, площади поперечного сечения и температуры.        Электрическим сопротивлением проводника (оно обозначается латинской буквой r) обусловлено явление преобразования электрической энергии в тепловую при прохождении электрического тока по проводнику. За единицу сопротивления принят 1 ом. Длинный   проводник   малого   поперечного сечения создает току большое  сопротивление. Короткие проводники большого  поперечного сечения оказывают току малое сопротивление. Если взять два проводника из разного материала, но одинаковой длины и сечения, то проводники будут проводить ток по-разному. Это показывает, что сопротивление проводника зависит от материала самого проводника. Температура проводника тоже оказывает влияние на его сопро¬тивление. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается, а сопротивление жидкостей и угля уменьшается. Только некоторые специальные металлические сплавы (манганин, константан', никелин и др.) с увеличением температуры своего сопротивления почти не меняют.

13. Последовательное и параллельное соединение потребителей  При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго и т. д. При этом сила тока I одинакова во всех проводниках, а напряжение U на концах всей цепи равно сумме напряжений на всех последовательно включенных проводниках. При последовательном соединении проводников их общее электрическое сопротивление равно сумме электрических сопротивлений всех проводников. R = R1 + R2 + R3 следует, что напряжения на последовательно включенных проводниках прямо пропорциональны их сопротивлениям :  При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников.1/R=1/R1+1/R2     

14. Работа и мощность электрического тока. Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику. Зная две формулы: I = q/t ..... и ..... U = A/q  можно вывести формулу для расчета работы электрического тока: A=UIT   Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение и на время протекания тока в цепи. Единица измерения работы электрического тока в системе СИ: [ A ] = 1 Дж = 1A. B . c

Энергия, получаемая приемником или отдаваемая источником тока в течение 1 с, называется мощностью. Мощность Р при неизменных значениях U и I равна произведению напряжения U на силу тока I: P = UI  Используя закон Ома для определения силы тока и напряжения в зависимости от сопротивления R и проводимости G, можно получить и другие выражения для мощности. Если заменить в формуле (30) напряжение U=IR или силу тока I=U/R=UG, то получим P = I2R Или P = U2/R = U2G Следовательно, электрическая мощность равна произведению квадрата силы тока на сопротивление, или электрическая мощность квадрату напряжения, поделенному на сопротивление, либо квадрату напряжения, умноженному на проводимость. Мощность, которая создается силой тока 1 А при напряжении 1 В, принята за единицу измерения мощности и называется Ватт (Вт). В технике мощность измеряют более крупными единицами: килоВаттами (1 кВт =1000 Вт) и мегаВаттами (1 МВт=1 000 000 Вт).

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]