- •1.Предмет и задачи. Методы. Теория и эксперимент.
- •Методы физического исследования: опыт, гипотеза, эксперимент, теория
- •2.Системы отсчета. Путь, перемещение, траектория материальной точки (мт).
- •3.Основные кинематические характеристики движения матер. Точки, твердого тела:
- •9)Определение деформации. Виды деформации.
- •10)Характеристики деформации. Законы Гука, модуль Юнга, графики диффузии. Энергия упр.Диффузии.
- •11.Механическая система. Импульс механической системы. Закон сохранения импульса.
- •12. Центр масс. Центр тяжести механической системы. Закон движения центра масс.
- •13.Уравнение движения тел переменной массы. Уравнение Мещерского. Уравнение Циолковского.
- •14.Энергия, работа, мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.
- •15.Закон сохранения энергии. Графическое представление энергии.
- •16.Применение закона сохранения на примере удара абсолютно упругих и неупругих тел.
- •17.Вращательное движение абсолютно твердого тела. Момент инерции. Вычисление моментов инерции сплошного цилиндра, полого цилиндра, шара, стержня.
- •19.Момент силы. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
- •20.Момент импульса. Уравнение момента. Закон сохранения закона импульса.
- •Основные задачи молекулярной физики.
- •24. Опытные законы идеального газа. Уравнения Клапейрона-Менделеева.Процесс, который проходит при постоянной температуре, называется изотермическим. , ( - масса газа )
- •25. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
- •28. Работа и теплота. Пнт.
- •29. Теплоёмкости. Классическая теория теплоёмкостей. Закон Джоуля.
- •36. Энтропия. Свойства энтропии, изменение энтропии при изопроцессах.
- •41. Теплопроводность в газах
- •42.Соотношение между коэффициентами диффузии ( ), теплопроводности ( ) и вязкости ( ).
- •44. Напряженность электростатического поля.
- •2)Поле конденсатора
- •50. Поле объемно заряженного шара.
- •51. Диполь в электрическом поле
- •52. Циркуляция вектора напряжённости е эл.Поля
- •53. Потенциал электростатического поля.
- •54. Напряжённость как градиент потенциала.
- •55. Потенциал в простейших электрических полях.
- •56. Электроёмкость уединённого проводника.
- •57. Электроёмкость простых конденсаторов.
- •60. Энергия электростатического поля.
- •63. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение.
- •64. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников.
- •66. Закон Ома в дифференциальной форме и для неоднородного участка цепи.
- •67. Разветвлённые цепи. Правила Кирхгофа для разветвлённых цепей.
44. Напряженность электростатического поля.
Электростатические поля – поля, которые создаются неподвижными электрическими зарядами.
Для исследования электростатического поля используется пробный точечный положительный заряд – такой заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределение зарядов, создающих поле).
Напряженность – векторная физическая величина, численно равная отношению силы к величине пробного заряда , помещенного в данную точку электростатического поля.
, . Т.к. и
.
Направление вектора совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Если поле создается положительным зарядом, то векторов направлен вдоль радиуса-вектора от заряда во внешнее пространство; если поле создается отрицательным зарядом, то вектор направлен к заряду. ,
Силовыми линиями (линиями напряженности) поля называются кривые, касательные к которым в любой точке поля совпадают с направлением его вектора напряженности в этой точке. Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности – радиальные прямые, выходящие из заряда, если он положителен (рис.1,а)), и в ходящие в него, если заряд отрицателен (рис.1,б)).
Линейная плотность заряда:
Поверхностная плотность заряда:
;
.
45. Принцип суперпозиции электростатических полей
напряженность электростатического поля, - напряженность поля, создаваемого зарядом .
.
Принцип суперпозиции: напряженность электростатического поля , создаваемого неподвижными зарядами в точке равна векторной сумме напряженностей полей , которые создали бы эти заряды по отдельности в той же точке.
46. Расчет поля диполя
Электрический диполь – система 2-х равных по модулю разноименных точечных зарядом ( ), расстояние между которыми значительно меньше расстояния до рассматриваемых точек поля. Вектор, направленный по оси диполя (прямой, проходящей через оба заряда) от отрицательного заряда к положительному и равный расстоянию между ними, называется плечом диполя. Вектор, , совпадающий с плечом диполя и равный произведению заряда на плечо называется электрическим моментом диполя или дипольным моментом.
рис.1
Согласно принципу супер-позиции .
1)Как видно из рис.1, напряженность поля диполя в точке А направ-лена по оси диполя и по модулю равна
Обозначив расстояние от точки А до середины оси диполя через , на основании формулы можем записать
*
.
Согласно определению поля диполя , поэтому
.
|
2) Точка С равноудалена от зарядов, поэтому
(2) * , где - расстояние от точки С до середины плеча диполя. Из подобия равнобедренных треугольников, опирающихся на плечо диполя и вектор , получим
(т.к. )
Откуда (1).
Подставив в выражение (1) значение (2), получим
.
47. Теорема Остроградского-Гаусса
,
- поток вектора электр. смещения
,
,
,
- площадь сферы
Теорема: Поток электр. смещения через замкнутую произвольную поверхность равна алгебраической сумме всех зарядов, расположенных внутри этой замкнутой поверхности.
при имеем
(*)
Формула (*) выражает теорему Гаусса для электрического поля в вакууме: Поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме через произвольную замкнутую поверхность равна алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на .
48. Применение теоремы Гаусса для расчета напряженности электрического поля.
1) Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости.
Б есконечная плоскость заряжена с постоянной поверхностной плоскостью .
Линии напряженности перпендикулярны рассматриваемой плоскости и направлены от нее в обе стороны. В качестве замкнутой поверхности и направлены от нее в обе стороны. В качестве замкнутой поверхности мысленно построим цилиндр, основания которой параллельны заряженной плоскости, а ось перпендикулярна ей. Так как образующие цилиндра параллельны линиям напряженности ( ), то поток вектора напряженности сквозь боковую поверхность цилиндра равен нулю, а полный поток сквозь цилиндр равен сумме потоков сквозь его основания (площади оснований равны и для основания совпадает с ), т.е. равен . Заряд, заключенный внутри построенной цилиндрической поверхности, равен . Согласно теореме Гаусса (***Теорема Гаусса Поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности зарядов, деленной на : ***) , тогда , а (1).
Из формулы (1) вытекает, что не зависит от длины цилиндра, т.е. напряженность поля на любых расстояниях одинакова по модулю, иными словами, поле равномерно заряженной плоскости однородно.