Реферат Курсовая Конспект
Взаимодействие токов сила взаимодействия, магнитное поле, как реагирует - раздел Электротехника, 1. Электрический Заряд. 4 2. Взаимодействие Зарядов....
|
1. Электрический заряд. 4
2. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. 4
3. Электрическое поле. (определение, напряженность, потенциал, рисунок эл.поля). 5
4. Диполь. 6
5. Описание свойств векторных полей (поток, дивергенция, циркуляция, ротор). 8
6. Циркуляция и ротор электростатического поля (дивергенция). 8
7. Поляризация диэлектриков (диэлектрик, какие бывают, как поляризуются). 8
8. Поле внутри диэлектрика (к чему приводит поляризация, как ведет…). 9
9. Условие равновесия зарядов на проводнике (что такое проводник, что происходит при появлении разряда, как распр., какое поле возникает). 9
10. Проводник во внешнем электрическом поле (сто происходит, почему индукцируется) 11
11. Электроемкость, конденсатор. 11
12. Электрические ток. ЭДС. 13
13. Закон Ома. Сопротивление проводников. См. 3 случая. 14
14. Правило Кирхгофа. 16
15. Мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Почему выделяется тепло. 17
16. Взаимодействие токов (сила взаимодействия, магнитное поле, как реагирует). 18
17. Поле движ. Заряда. Закон Био-Саввара (электрическое поле которое течет). 19
18. Сила Лоренца (эл. и магн. часть). Закон Ампера. 20
19. Дивиргенция и ротор магнитного поля. 21
20. Магнетики. (намагничивание магнетиков). 21
21. Ферро магнетизм. Петля гистерезиса. 21
22. Электромагнитная индукция. Правило винта. ЭДС индукция. 22
23. проявление электромагнитной индукции в разных условиях; токи Фуко; самоиндукция; ток при размыкании; энергия магнитного поля; коэфицент индуктивности. 25
24. Уравнение Максвелла. 26
25. Свет, его источник, электромагнитная волна. 30
26. Лазеры и мазеры (эф. вынужденного излучения, схемы). 31
27. Геометрическая оптика, принцип Ферма. 39
28. Принцип Гюгенца (иллюстрация, геомерическая тень) свет на границе раздела двух сред. 40
29. Поляризация света. 40
30. Интерференция света. 43
31. Дифракция света. 45
32. Принцип Гюгенеца Френеля. М-д Френеля. 47
33. Голография. 47
Оптика
Закон преломления
; - ваакум
; ; ;
- относит. показатель преломления.
- скорости света во 2-й и первой средах.
Линзы
d –расстояние предмета от линзы
f –расстояние от изображения до предмета
F – фокус
D –Оптическая сила линзы [диоптрии]
k - увеличение линзы
Электрический заряд
Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая электромагнитное взаимодействие. Тело заряжено отрицательно, если на нем избыток электронов, положительно – дефицит.
Взаимодействие зарядов. Закон Кулона.
Электрическое поле. (определение, напряженность, потенциал, рисунок эл.поля)
Электрическое поле точечного заряда
Рассмотрим поле точечного заряда. Напряженность этого поля в любой точке равна Согласно закону Кулона Следовательно, напряженность поля точечного заряда
Диполь
Представляет собой совокупность равных по модулю и разноименных зарядов, находящихся на малом расстоянии друг от друга. При наложении внешнего электрического поля диполи ориентируются таким образом, что поле, создаваемое поляризованным зарядом, направлено в сторону, противоположную внешнему электрическому полю. Напряженность электрического поля в диэлектрике равна разности напряжений внешнего поля Е0 и поля создаваемого поляризованным зарядом Eп: Е=Ео – Еп. В неполярных диэлектриках в отсутствие внешнего поля молекулы не являются диполями, так как центры положительных и отрицательных зарядов совпадают. При наложении внешнего электрического поля молекулы растягиваются и становятся диполями, при этом поле поляризованного заряда направлено против внешнего поля. Независимо от природы диэлектрика напряженность внешнего поля в нем всегда ослаблена в e раз: e = Ео/Е. Относительная диэлектрическая проницаемость e показывает, во сколько раз напряженность электрического поля в диэлектрики меньше, чем в вакууме.
Диполь
(от ди... и греч. pólos - полюс) электрический, совокупность двух равных по абсолютной величине разноимённых точечных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Основной характеристикой электрического Д. является его дипольный момент - вектор, направленный от отрицательного заряда к положительному (рис. 1) и численно равный произведению заряда е на расстояние l между зарядами:р = el. Дипольный момент определяет электрическое поле Д. на большом расстоянии R от Д. (R"l), а также воздействие на Д. внешнего электрического поля.
Вдали от Д. его электрическое поле Е убывает с расстоянием как 1/R3, т. е. быстрее, чем поле точечного заряда (~ 1/R2). Компоненты напряжённости поля Е вдоль оси Д. (Ep) и в направлении, перпендикулярном к р (E┴), пропорциональны дипольному моменту и в системе единиц СГС (Гаусса) равны:
где J - угол между р и радиусом-вектором R точки пространства, в которой измеряется поле Д.; полная напряжённость
Т. о., на оси Д. при J = 0 напряжённость поля вдвое больше, чем при J = 90°; при обоих этих углах оно имеет только компоненту Ep, причём при J = 0 её направление параллельно р, а при J = 90° - антипараллельно (рис. 2).
Действие внешнего электрического поля на Д. также пропорционально величине его дипольного момента. Однородное поле создаёт вращающий момент М = pE sina (a - угол между вектором напряжённости внешнего электрического поля Е и дипольным моментом р; рис. 3), стремящийся повернуть Д. так, чтобы его дипольный момент был направлен по полю. В неоднородном электрическом поле на Д., кроме вращающего момента, действует также сила, стремящаяся втянуть Д. в область более сильного поля (рис. 4).
Электрическое поле любой нейтральной в целом системы на расстояниях, значительно больших её размеров, приближённо совпадает с полем эквивалентного Д. - электрического Д. с таким же дипольным моментом, как и у системы зарядов (т. е. поле на больших расстояниях от системы нечувствительно к деталям распределения зарядов). Поэтому во многих случаях электрический Д. является хорошим приближением для описания такой системы на больших по сравнению с её размерами расстояниях. Например, молекулы многих веществ можно приближённо рассматривать как электрический Д. (в простейшем случае это молекулы из двух ионов с зарядами противоположных знаков); атомы и молекулы во внешнем электрическом поле, несколько раздвигающем их положительные и отрицательные заряды, приобретают индуцированный (наведённый полем) дипольный момент и становятся микроскопическими Д. (см., например, Диэлектрики).
Электрический Д. с изменяющимся во времени дипольным моментом (вследствие изменения его длины l или зарядов e) является источником электромагнитного излучения (см. Герца вибратор).
Д. магнитный. Исследование взаимодействий полюсов постоянных магнитов (Ш. Кулон, 1785) привело к представлению о существовании магнитных зарядов, аналогичных электрическим. Пара таких магнитных зарядов, равных по величине и противоположных по знаку, рассматривалась как магнитный Д. (обладающий магнитным дипольным моментом). Позднее было установлено, что магнитных зарядов не существует и что магнитные поля создаются движущимися электрическими зарядами, т. е. электрическими токами (см. Ампера теорема). Однако понятие о магнитном дипольном моменте оказалось целесообразным сохранить, поскольку на больших расстояниях от замкнутых проводников, по которым протекают токи, магнитные поля оказываются такими же, как если бы их порождали магнитные Д. (магнитное поле Д. магнитного на больших расстояниях от Д. рассчитывается по тем же формулам, что и электрическое поле Д. электрического, причём электрический момент диполя нужно заменить магнитным моментом тока). Магнитный момент системы токов определяется силой и распределением токов. В простейшем случае тока I, текущего по круговому контуру (витку) радиуса а, магнитный момент в системе СГС равен р = ISn/c, где S = pа2 - площадь витка, а единичный вектор n, проведённый из центра витка, направлен так, что с его конца ток виден текущим против часовой стрелки (рис. 5), с - скорость света.
Аналогию между магнитным Д. и витком с током можно проследить и при рассмотрении действия магнитного поля на ток. В однородном магнитном поле на виток с током действует момент сил, стремящийся ориентировать виток так, чтобы его магнитный момент был направлен по полю; в неоднородном магнитном поле такие замкнутые токи ("магнитные Д.") втягиваются в область с большей напряжённостью поля. На взаимодействии неоднородного магнитного поля с магнитным Д. основано, например, разделение частиц с различными магнитными моментами - ядер, атомов или молекул (магнитные моменты которых обусловлены движением входящих в их состав заряженных элементарных частиц, а также магнитными моментами, связанными со спинами частиц). Пучок частиц, проходя через неоднородное магнитное поле, разделяется, т.к. поле сильнее изменяет траектории частиц с большим магнитным моментом.
Однако аналогия между магнитным Д. и витком с током (теорема эквивалентности) не является полной. Так, например, в центре кругового витка напряжённость магнитного поля не только не равна напряжённости поля "эквивалентного" Д., но даже противоположна ей по направлению (рис. 6). Магнитные силовые линии (в отличие от электрических силовых линий, которые начинаются и кончаются на зарядах) являются замкнутыми.
5. Описание свойств векторных полей
(поток, дивергенция, циркуляция, ротор)
6. Циркуляция и ротор электростатического поля
(дивергенция)
7. Поляризация диэлектриков
(диэлектрик, какие бывают, как поляризуются)
Поляризация полярных диэлектриков
При отсутствии электрического поля тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей, а в электрическом поле происходит смещение положительных зарядов в направлении электрического поля.
Электрические ток. ЭДС.
Закон Ома. Сопротивление проводников. См. 3 случая.
Сила Лоренца (эл. и магн. часть). Закон Ампера.
Дивиргенция и ротор магнитного поля.
Магнетики. (намагничивание магнетиков)
Ферро магнетизм. Петля гистерезиса.
Электромагнитная индукция. Правило винта. ЭДС индукция.
Проявление электромагнитной индукции в разных условиях; токи Фуко; самоиндукция; ток при размыкании; энергия магнитного поля; коэфицент индуктивности.
Уравнение Максвелла.
Свет, его источник, электромагнитная волна.
Свет,
1) в узком смысле то же, что и видимое излучение, т. е. электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом (7,5-1014-4,3-1014 гц, что соответствует длинам волн в вакууме от 400 до 700 нм). С. очень высокой интенсивности глаз воспринимает в несколько более широком диапазоне частот. Зависимость чувствительности среднего человеческого глаза к С. от частоты С. (спектральная чувствительность глаза) характеризуется функцией спектральной световой эффективности (т. н. кривой видности глаза). Эта функция лежит в основе всех светотехнических расчётов. Различие в частоте (или совокупности частот) световых волн в общем - но не в каждом отдельном - случае воспринимается человеком как различие в цвете (более подробно см. Цветовое зрение, Цветовые измерения).
2) С. в широком смысле - синоним оптического излучения, включающего, кроме видимого, излучение ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра (диапазон частот приблизительно 3-1011-3-1017 гц, длин волн в вакууме - от 1 мм до 1 нм). В этом т. н. оптическом диапазоне физические свойства излучения и методы его исследования характеризуются значительной степенью общности (см. Оптика). В частности, именно в оптическом диапазоне начинают отчётливо проявляться одновременно и волновые и корпускулярные свойства электромагнитного излучения. Об основных явлениях, характерных для С. и процессов его взаимодействия с веществом, см. в статьях Дифракция света. Интерференция света. Кристаллооптика, Магнитооптика, Металлооптика, Оптическая активность, Отражение света, Поглощение света, Преломление света, Поляризация света, Рассеяние света, Фотоэффект и др.
Оптическое излучение, светв широком смысле слова, электромагнитные волны, длины которых заключены в диапазоне с условными границами от 1 нм до 1 мм. К О. и., помимо воспринимаемого человеческим глазом видимого излучения, относятся инфракрасное излучение и ультрафиолетовое излучение. Параллельный термину «О. и.» термин «свет» исторически имеет менее определенные спектральные границы — часто им обозначают не все О. и., а лишь его видимый поддиапазон. Для оптических методов исследования характерно формирование направленных потоков излучения с помощью оптических систем, включающих линзы, зеркала, призмы оптические, дифракционные решётки и т.д.
Волновые свойства О. и. обусловливают явления дифракции света, интерференции света, поляризации света и др. В то же время ряд оптических явлений невозможно понять, не привлекая представления об О. и. как о потоке быстрых частиц — фотонов. Эта двойственность природы О. и. сближает его с иными объектами микромира и находит общее объяснение в квантовой механике (см. также Корпускулярно-волновой дуализм). Скорость распространения О. и. в вакууме (скорость света)— около 3·108 м/сек. В любой другой среде скорость О. и. меньше. Значение преломления показателя среды, определяемое отношением этих скоростей (в вакууме и среде), в общем случае неодинаково для разных длин волн О. и., что приводит к дисперсии О. и. (см. Дисперсия света).
Различные виды О. и. классифицируют по следующим признакам: природа возникновения (тепловое излучение, люминесцентное излучение, см. Люминесценция); степень однородности спектрального состава (монохроматическое, немонохроматическое, см. Монохроматический свет); степень упорядоченности ориентации электрического и магнитного векторов (естественное, поляризованное линейно, по кругу, эллиптически); степень рассеяния потока излучения (направленное, диффузное, смешанное) и т.д.
Падающий на поверхность какого-либо тела поток О. и. частично отражается (см. Отражение света), частично проходит через тело и частично поглощается в нём (см. Поглощение света). Поглощённая часть энергии О. и. преобразуется главным образом в тепло, повышая температуру тела. Однако возможны и другие виды преобразования энергии О. и. — фотоэффект (фотоэлектронная эмиссия) фотолюминесценция, фотохимические превращения (см. Фотохимия) и пр.
О роли О. и. и оптических методов исследования в науке и технике см. ст. Оптика и литературу при ней.
Геометрическая оптика, принцип Ферма.
Принцип Гюгенца (иллюстрация, геомерическая тень) свет на границе раздела двух сред.
Поляризация света.
– Конец работы –
Используемые теги: взаимодействие, токов, Сила, взаимодействия, Магнитное, поле, реагирует0.094
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Взаимодействие токов сила взаимодействия, магнитное поле, как реагирует
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов