рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Электрические заряды. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции.

Электрические заряды. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции. - раздел Электротехника, Вопросы к коллоквиуму №2 электрические заряды. Закон кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции Заряд-Физическое Свойство Элементарных Частиц(Электронов Протонов Мезонов),ко...

Заряд-физическое свойство элементарных частиц(электронов протонов мезонов),которое проявляется при их взаимодействии посредством эм поля.

 

Св-ва: 1.существуют

2.взаимодействуют

3.сохраняются

4.квантуются

 

Закон сохранения зарядов: в электрической изолированной системе, т.е. в системе, не обменивающейся зарядами с другими внешними телами, алгебраическая сумма зарядов есть величина постоянная.

 

Элементарный заряд-наименьший существующий в природе заряд, положительный или отрицательный, равный заряду электрона.

 

Закон Кулона: сила электростатического взаимодействия двух точечных электрических зарядов, находящихся в вакууме, прямо пропорциональна произведению q1q2 этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между зарядами и направлена вдоль соединяющей их прямой.

 

Электростатическое поле- вид материи, существует объективно и обладает такими свойствами, которые не позволяют спутать его ни с чем другим.

 

Св-ва:1.создаётся зарядами

2.действует только на заряды.

 

Напряжённость- физическая величина, являющаяся силовой характеристикой поля и измеряется силой, с которой поле действует на единичный положительный заряд, помещённый в эту точку.

 

 

Принцип суперпозиции: напряжённость результирующего поля в каждой точке пространства всегда оказывается равной геометрической сумме напряжённостей полей, образуемых этими зарядами порознь:

Е=Е1+Е2+Е3+….

  1. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.

Поток вектора напряжённости- число линий через некоторую поверхность, помещённую, в электрическом поле.

 

Терема Остроградского-Гаусса: поток вектора напряжённости через любую замкнутую поверхность, окружающую электрические заряды, равен:

 

 

Если q положительный, то и поток через эту поверхность положительный

q отрицательный, то и поток отрицательный

Поток =0 если :1. замкнутая поверхность проведена в эл. поле так, что заряженное тело оказывается вне её.

2.внутри поверхности находятся равные по абсолютному значению положит-ые и отриц-ые заряды.

 

 

  1. Работа сил электростатического поля по перемещению заряда. Циркуляция вектора напряженности.

Циркуляция вектора Е- работу, которую совершают все силы при перемещении единичного положительного заряда на замкнутом пути .

 

 

Работа сил электростатического поля по замкнутому контуру=0 следовательно циркуляция=0

  1. Потенциал электростатического поля. Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности.

Потенциал-физич. величина, являющаяся энергетической характеристикой поля и измеряемая работой, которую совершают силы поля при перемещении единичного пробного заряда из этой точки в бесконечность.

 

 

Потенциал поля точечного заряда:

 

 

Напряжённость в данной точке численно равна градиенту потенциала с обратным знаком.

 

Эквипотенциальная поверхность- геометрическое место точек поля, обладающих равными потенциалами.

Св-ва:1. А=0

2.силовые линии указывают направление быстрейшего изменения потенциала точек поля.

3.силовые линии всегда нормальны к эквипотенциальной поверх.

4.поерх-ть проводника в электростатическое поле всегда является эквипотенциальной поверхностью.

 

  1. Проводники в электрическом поле. Емкость уединенного проводника. Конденсаторы. Энергия электростатического поля.

Проводникив электрическом поле: 1. Потенциал во всех точках проводника одинаков

2. поверхность проводника является эквипотенциальной.

3. вектор Е направлен по нормали к каждой точке поверхности.

Электроёмкость проводника- способность проводника накапливать электрические заряд.

 

Ёмкость проводника- равна тому заряду, который изменяет потенциал проводника на единицу.

 

Ёмкость конденсатора- физич. величина, равная отношению заряда q , накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов 1- 2 между его обкладками

 

Ёмкость шара:

 

Ёмкость плоского конденсатора:

 

Ёмкость цилиндрического конденсатора:

 

Ёмкость сферического конденсатора:

 

Энергия электростатического поля:

 

 

  1. Электрический ток, его характеристики и условия существования.

Электрический ток- упорядоченное движение электрических зарядов.

 

Условия существования: 1. наличие электрич. зарядов.

2.наличие силы.

Характеристики электрического тока:

Сила тока - определяется отношением заряда q , переносимого через поперечное сечение проводника, соответствующему промежутку времени t.

 

 

Плотность тока- величина, измеряемая отношением силы тока через элементарную площадку к величине этой площадки.

 

 

  1. Законы постоянного тока: закон Ома в интегральной и дифференциальной форме.

Закон Ома- сила тока на участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению .

 

 

Закон Ома в дифференциальной форме:

 

  1. Закон Джоуля-Ленца. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

Закон Джоуля-Ленца:

1.В интегральной форме- кол-во теплоты, выделяемое постоянным электрическим током на участке цепи , равно произведению квадрата силы тока на время его прохождения и электрическое сопротивление этого участка

 

 

2.В дифференциальной форме- объёмная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряжённости электрического поля

 

 

Правила Кирхгофа для разветвлённых цепей:

1.Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

 

 

2. Для любого замкнутого контура алгебраическая сумма всех падений напряжения равна сумме всех ЭДС в этом контуре:

  1. Магнитное поле и его характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа.

Магнитное поле- особый вид материи, которое существуют объективно и обладает такими св-ми, которые не позволяют спутать его ни с чем другим.

 

Св-ва:

1. создаётся движущими зарядами

2. действует на движущие заряды

 

Напряжённость магнитного поля:

 

 

Колличественно магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции, а графически изображается с помощью силовых линий.

Вектор магнитной индукции всегда направлен по касательной к силовой линии.

Магнитной силовой линией- называется линия, касательная к которой в каждой точке даёт направление вектора В. Магнитные силовые линии всегда замкнуты.

 

Закон Био-Савара-Лапласа:

При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет имеет вид

 

  1. Закон Ампера и его применение. Взаимодействие полей и зарядов. Сила Лоренца.

Закон Ампера :

Сила F , с которой магнитное поле действует на элемент проводника l с током, находящегося в магнитном поле, равна

 

 

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:

4 пальца- ток I, большой палец-сила F, тогда вектор магнитной индукции B будет входить в ладонь.

 

Проводники с токами одинакового направления притягиваются, с токами разного направления- отталкиваются.

 

Сила Лоренца - сила , действующая на электрический заряд q, движущийся в магнитном поле В со скоростью V.

 

 

  1. Циркуляция вектора магнитной индукции. Теорема о циркуляции В. Магнитное поле соленоида и тороида.
  1. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме.

Поток вектора магнитной индукции, пронизывающий площадку S - это величина, равная:

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) измеряется в веберах (Вб)

 

Магнитный поток - величина скалярная.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) равен числу линий магнитной индукции, проходящих сквозь данную поверхность.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю:

Теорема Гаусса

полный магнитный поток через произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

 

  1. Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Закон Фарадея.

Явление электромагнитной индукции- в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного.

 

Открытие электромагнитной индукции :

1. Показало связь между электрическим и магнитным полем.

2. Предложило способ получения электрического тока с помощью магнитного поля.

 

Правило Ленца:

возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которое вызвало этот ток.

 

Закон Фарадея:

ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменению магнитного потока сквозь поверхность(ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока):

  1. Явление самоиндукции. Закон самоиндукции. Индуктивность.

 

Явление самоиндукции - возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока

 

ЭДС самоиндукции:

 

Закон самоиндукции:

ЭДС самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего ее тока.

 

Индуктивность- идеализированный элемент электрической цепи, в котором происходит запасание энергии магнитного поля.

 

Индуктивность длинного соленоида:

 

 

  1. Энергия магнитного поля. Теория Максвелла для электромагнитного поля.

Энергия магнитного поля -равна работе, которую затрачивает ток на создание этого поля.

 

 

Теория Максвелла для э/м поля:

теория близкодействия, т.е. электромагнитное взаимодействие происходит с конечной скоростью, равной скорости света с.

 

 

  1. Свободные гармонические колебания и их характеристики (период, частота, амплитуда, фаза колебаний). Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Метод векторных диаграмм.

Гармонические колебания- это колебания, при которых колеблющаяся физическая величина изменяется по закону синуса(или косинуса)

 

 

Период (Т)-время в течение которого колеблется точка совершает один полный цикл колебательного движения

 

Частота( )-величина обратная периоду колебаний - число полных колебаний, совершаемых в единицу времени:

 

 

Амплитуда- максимальное отклонение колеблющегося тела от положения равновесия

 

Фаза колебаний - величина, которая характеризует состояние колеблющегося тела в некоторый момент времени - его положение и направление движения.

 

 

Дифференциальное уравнение гармонических колебаний:

 

 

Решение:

 

 

Метод векторных диаграмм: проекция конца вектора а будет совершать гармоническое колебание с амплитудой, равной длине вектора, с круговой частотой, равной угловой скорости w0 вращения вектора, и с начальной фазой, равной фи

 

  1. Кинематика и динамика материальной точки, совершающей гармонические колебания.

Кинетическая энергия материальной точки:

 

 

Полная энергия:

 

 

Потенциальная энергия материальной точки:

 

  1. Гармонический осциллятор.

Гармоническим осциллятором называется система, которая совершает колебания, описываемые выражением вида d2s/dt2 + щ02s = 0 или

(1)

 

1. Пружинный маятник — это груз массой m, который подвешен на абсолютно упругой пружине и совершает гармонические колебания под действием упругой силы F = –kx, где k — жесткость пружины. Уравнение движения маятника имеет вид

совершает гармонические колебания по закону х = Асоs( 0t+ )

2. Физический маятник — это твердое тело, которое совершает колебания под действием силы тяжести вокруг неподвижной горизонтальной оси, которая проходит через точку О, не совпадающую с центром масс С тела

 

уравнение движения


L=J/(ml) — приведенная длина физического маятника.

3. Математический маятник — это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой m, которая подвешена на нерастяжимой невесомой нити, и которая колеблется под действием силы тяжести. Хорошее приближение математического маятника есть небольшой тяжелый шарик, который подвешен на длинной тонкой нити. Момент инерции математического маятника

 

  1. Затухающие и вынужденные колебания. Резонанс.

Затухающие колебания- постепенное ослабление колебаний с течением времени, обусловленное потерей энергии колебательной системы.

 

Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний

 

 

Примеры:

механические колебания и э/м колебания

 

Вынужденные колебания- происходят под действием переодически изменяющейся внешней силы.

 

Резонанс-Явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы (частоты вынуждающего переменного напряжения) к частоте, равной или близкой собственной частоте колебательной системы

 

  1. Волны. Типы волн. Уравнение бегущей волны. Волновое число.

 

Волна-процесс распространения колебаний в сплошной среде.

 

Виды:

1.продольная-частицы среды колеблются в направлении распространения волны

2.поперечная-частицы среды колеблются в плоскостях перпендикулярно направлению распространения волны

 

Уравнение бегущей волны:

 

 

Волновое число-величина обратная длине волны (1/л), измеряется обычно в обратных сантиметрах (см−1).

  1. Электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга.

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве.


Электромагнитная волна представляет собой процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрического поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрического поля.

 

Вектор Пойнтинга-вектор плотности потока энергии электромагнитного поля, одна из компонент тензора энергии-импульса электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга S можно определить через векторное произведение двух векторов:

(в системе СГС),

(в системе СИ),

где E и H — векторы напряжённости электрического и магнитного полей соответственно.

 

  1. Интерференция света. Условия максимума и минимума для интерференции. Расчет интерференционной картины в опыте Юнга.

Интерференция света — перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн.

 

— условие максимума;

— условие минимума,

где k=0,1,2... и — оптическая длина пути первого и второго луча, соответственно.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Вопросы к коллоквиуму №2 электрические заряды. Закон кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции

Электрические заряды закон кулона электростатическое поле напряженность электростатического поля.. масса и импульс фотона давление света.. фото н элементарная частица квант электромагнитного излучения это безмассовая частица способная существовать..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Электрические заряды. Закон Кулона. Электростатическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля.
Дифракция – огибание волнами препятствий встречающихся на их пути.   Условие: размеры препятствий меньше длины волны.   Принцип Гюйгенса-Френеля – свет

Дифракция света на щели. Условия максимума и минимума. Дифракционная решетка. Условие главных максимумов.
  Когда световая волна встречает на своём пути резкие неоднородности, то она в своём поведении перестаёт подчиняться законам геометрической оптики. Такие эффекты называются дифракцион

Тепловое излучение и его характеристики. Законы теплового излучения.
Тепловое излучение- свечение тел, обусловленное нагреванием .   Спектральная плотность энергетической светимости тела- мощность излучения с единицы площади поверхности тела в

Фотоэффект и его виды. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Фотоэффект-явление выравнивания электронов вещества под действием света.   1. внешний- испускание электроном веществ под действием электромагнитного излучения. 2.вну

Давление света — Поток фотонов (свет), который при соударении с поверхностью оказывает давление.
Поток фотонов, падающие на поглощающую поверхность :

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги