26. Обмотку амперметров выполняют из небольшого числа витков толстого провода, почему? Что такое шунтирование амперметра и как он подключается в электрической цепи?

27. Какие системы измерения приборов Вы знаете. Как устроены приборы магнитоэлектрической, эл/маг и эл/дин системы? Системы измерительных приборов — это классификация электроизмерительных приборов (электромеханического действия) по физическому принципу действия измерительного механизма, то есть по способу преобразования электрической величины в механическое действие подвижной части. Магнитоэлектрическая с подвижной рамкой — вращательный момент создаётся между неподвижным постоянным магнитом и подвижной рамкой с намотанной на ней проводом, по которому при подключения источника ЭДС протекает ток. Вращательный момент, создаваемый в таком приборе описывается законом Ампера. Шкала магнитоэлектрического прибора является равномерной. Аналогом такой системы является двигатель постоянного тока нормального исполнения с возбуждением от постоянных магнитов. Магнитоэлектрическая с подвижным магнитом — вращательный момент создаётся между неподвижной рамкой с током и подвижным постоянным магнитом. Эта система является аналогом магнитоэлектрической с подвижной рамкой, имеет низкий класс точности — 4,0 и ниже, менее распространена и применяется для указательных приборов транспортных средств, благодаря своей стойкости к внешним механическим воздействиям. Аналогом этой системы является двигатель постоянного тока обращённого исполнения с возбуждением от постоянных магнитов. Принцип работы состоит во взаимодействии магнитного поля, которое создаёт постоянный магнит, с током в обмотке подвижной части, представляющая собой беглую рамку с обмоткой. С нитями (растяжками) соединены выводы обмотки, через них обмотка совмещена с внешней электрической цепью. Указательная стрелка укреплена на нити, в дальнейшем она перемещается при повороте рамки, которая с обмоткой находятся в воздушном зазоре между полюсных наконечников и сердечником, изготовленным из стали. Главные достоинства приборов магнитоэлектрической системы: равномерность шкалы, высокая точность. Электромагнитная — вращательный момент создаётся между неподвижной катушкой с током и подвижного ферромагнитного сердечника. Теоретическая основа данного прибора — это закон взаимодействия тока и ферромагнитной массы. Особенностью электромагнитной системы является квадратичная зависимость вращающего момента от тока в катушке, откуда следует возможность применения таких систем для измерения как постоянных так и переменных токов, а также неравномерная шкала. Аналогом такой системы является реактивный двигатель, работающий в соответствии с законом сохранения импульса. Электродинамическая — вращательный момент создаётся между двумя катушками с током: подвижной и неподвижной. Вращательный момент пропорционален произведению токов в катушках. Электродинамическое усилие основано на взаимодействии обоих токов с полями (закон Ампера). Аналогов такой системы в двигателях не существует, в связи с малыми вращающими моментами. Ферродинамическая система подобна электродинамической, но для увеличения вращательного момента в конструкции предусматривается сердечник из ферромагнитного материала. Аналогом такой системы является двигатель постоянного тока нормального исполнения. Электродинамические и ферродинамические системы применяют в вольтметрах и амперметрах, но чаще всего в — ваттметрах и варметрах. Индукционная — вращающий момент создаётся между бегущим полем неподвижных катушек (для создания бегущего поля в катушках токи должны быть сдвинуты по фазе)и токами, наводимыми во вращающемся неферромагнитным диском (обычно алюминевым). В индукционной системе индицирование может осуществляться количеством оборотов диска, которое отображается через счётный механизм. Тормозной момент в этом случае создаётся взаимодействием магнитного поля постоянного магнита и токов, наводимых в диске. Иногда индицирование индукционной системе может производится с помощью стрелки — в таком случае тормозной момент создаётся пружиной. Вращающий момент в индукционной системе равен произведению потоков катушек и зависит от угла сдвига между их фазами. Аналогом этой системы является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Индукционную систему чаще всего применяют для счётчиков электрической энергии. Электростатическая — вращающий момент создаётся между неподвижным и неподвижным электродами, несущими на себе электрический заряд. Вращательный момент создаётся согласно закону Кулона. Логометрическая — система отличается от предыдущих принципом создания тормозного момента — здесь тормозной момент создаётся с помощью специальной обмотки. Логометрическая система подразделяется по принципу создания вращательного момента: магнитоэлектрический логометр, электромагнитный логометр, электродинамический логометр, ферродинамический логометр.особенностью логометров является безразличное положение стрелки до момента подключения прибора. Вибрационная — система, в которой используются другой принцип измерения, не основанный на равенстве вращательного и момента сопротивления. В вибрационных приборах используется эффект электромеханического резонанса. Для этого в приборе устанавливаются несколько разной длины язычков из ферромагнитного материала, охваченных одной катушкой. При подаче переменного тока в катушку язычки начинают колебаться с разной амплитудой. Амплитуда язычка с наиболее близкой собственной резонансной максимальна — что индицирует примерную частоту тока в катушке. Это свойство используется в частотомерах промышленной частоты. Тепловая — электрический ток, протекая через проводник, вызывает его нагревание и удлинение, которое регистрируется измерительным механизмом. Примеры: автомобильные приборы, предназначенные для измерения уровня топлива в топливном баке, температуры охлаждающей жидкости в двигателе внутреннего сгорания, автомобильные манометры, показывающие давление моторного масла в системе смазки двигателя.

28. Явление электромагнитной индукции. Выведите формулу индукции магнитного поля для бесконечно длинного соленоида. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

_, — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура, — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур. (4.1)где - магнитная постоянная. Для вычисления напряженности и индукции магнитного поля используют закон Био-Савара - Лапласа, согласно которому элементарная напряженность магнитного поля , создаваемая элементом проводника с током в некоторой точке пространства на расстоянии , определяется выражением

(4.2)(4.3)

(4.4)(4.5)

В (4.5) учтено, что векторы и взаимно перпендикулярны. Подставляя (4.5) в (4.4) и учитывая, что величины и постоянны, имеем (4.6)

Перейдем теперь к вычислению поля соленоида, изображенного на рис. 4.2. Пусть на единицу длины соленоида приходится витков, тогда на участке будет витков, которые в точке О соленоида согласно (4.6) создадут напряженность(4.7)

Рис. 4.2 Вычисление поля соленоида	Рис.4.3 Вычисление .

На рис. 4.3 отдельно изображены элемент , радиус-вектор и углы и . Из геометрических построений рис. 4.2 и 4.3 следует:

(4.8)

В случае бесконечного соленоида

29. Какие характеристики триода Вы знаете? Что они показывают? Параметры триода. Параметрами триода называются величины, связывающие изменение анодного тока и напряжения анода и сетки, а также характеризующие мощность, выделяемую на аноде. Главными параметрами триода являются внутреннее сопротивление, крутизна характеристики и коэффициент усиления. Величина (1) наз-ся дифференциальным внутренним сопротивлением лампы. Внутреннее сопротивление лампы показывает, на сколько вольт надо изменить напряжение на аноде лампы, чтобы ее анодный ток изменился на 1 mA при постоянном напряжении на сетке. Крутизна сеточной характеристики (2), показывает на сколько миллиампер изменяется анодный ток при изменении потенциала сетки на 1В, если напряжение анода постоянно. Коэффициент усиления представляет собой отношение изменения анодного напряжения к изменению сеточного напряжения, если анодный ток постоянен, т.е.

.(3). Рассмотрим, как вычисляются параметры триода с помощью анодно-сеточных характеристик. Пусть в результате измерений получены две анодно-сеточных характеристики, графики которых представлены на рис. 4. В области прямолинейных участков характеристик строим треугольник АВС, где АС проводим параллельно оси абсцисс, а ВС - параллельно оси ординат. Очевидно, AC = ∆U_c, ВС = ∆I_а. Тогда , ,.

30. Триод? Как определить параметры триода по анодно-сеточным характеристикам? Триод — электронная лампа, позволяющая входным сигналом управлять током в электрической цепи. Имеет три электрода: термоэлектронный катод (прямого или косвенного накала), анод и одну управляющую сетку. Триод-устройство и схематическое изображение представлено на рис. 1.

Рис. 1. Устройство и схематическое изображение трехэлектродной лампы:

А - анод, К - катод, С - сетка, Н - накал.

На схемах вакуумный блок лампы обозначают в виде окружности, катод – дужкой, анод – короткой жирной чертой, сетку – жирной пунктирной линией, расположенной между катодом и анодом. Триод отличается от лампового диода только наличием в ней сетки. При включении триода напряжение подается на нить накала Н, на анод А (точнее между анодом и катодом К), на сетку С (между сеткой и катодом). Схема включения содержит, таким образом, три самостоятельные цепи: накала, анода и сетки. Разность потенциалов между сеткой и катодом называется напряжением сетки и обозначается . Рассмотрим, как вычисляются параметры триода с помощью анодно-сеточных характеристик. Пусть в результате измерений получены две анодно-сеточных характеристики, графики которых представлены на рис. 4. В области прямолинейных участков характеристик строим треугольник АВС, где АС проводим параллельно оси абсцисс, а ВС - параллельно оси ординат. Очевидно, AC = ∆U_c, ВС = ∆I_а. Тогда ,,.

Рис. 4. К определению параметров триода с помощью анодно-сеточных характеристик.

31. В чем состоит явление термоэлектронной эмиссии? Что такое электронное «облако»? Термоэлектронная эмиссия. Внутри твердого тела электроны могут двигаться свободно, но они связаны с твердым телом электростатическими силами, препятствую­щими выводу электронов из тела через поверхность. Для преодоления этих сил требуется некий минимальный квант энергии, подобно тому, как квант энергии необходим для ионизации атома. Соответствующий потенциал, выраженный в вольтах, называют работой выхода . Для данного материала она приблизительно постоянна; меньше потенциала ионизации свободных атомов того же материала. Причина этого – влияние окружающих атомов, формирующих поверхность тела. Один из способов сообщить поверхностному электрону необходимую энергию состоит в повышении температуры материалов. Термоэлектронной эмиссией называется испускание электронов нагретыми твердыми или жидкими телами. С помощью квантовой статистики можно вывести следующее выражение для плотности тока электронов, эмитируемых из металла с работой выхода , находящегося при температуре : (1)

В этой формуле – заряд электрона; – постоянная Больцмана; –константа, теоретически равная 4πemk²/h³ =120 А/см²∙к². Практически значениеа для большинства металлов составляет примерно половину указанного, что связано с влиянием примесей и дефектов поверхности, но в других отношениях написанная выше формула находится в хорошем согласии с экспериментальными значениями j. При фиксированной температуре рассматриваемая эмиссия возрастает при уменьшении . Поэтому разработаны катоды, специально рассчитанные на использование эффекта термоэлектронной эмиссии, материал которых содержит металлы и окислы с низкой работой выхода. В большинстве материалов при комнатной температуре термоэлектронная эмиссия пренебреженно мала. Она становится заметной только при повышении температуры до значений порядка 1000К, после чего эмиссия быстро увеличивается с ростом температуры. Электроны, покидающие поверхность металла, образуют вокруг него электронное "облако". Чем выше температура тела, тем гуще это "облако".

32. Биполярный транзистор. Каким правилам подчиняются транзисторы р-n-p типа? Принцип работы транзистора. Все транзисторы можно разделить на два общих класса: биполярные и униполярные (полевые). Работа биполярных транзисторов основана на использовании носителей зарядов обоих знаков – электронов и дырок. На рис. 1 изображена структура типичного биполярного транзистора. Центральная область р-типа, называемая базой, заключена между двумя областями n-типа – эмиттером и коллектором. Такую структуру принято называть транзистором n-р-n типа. Если для эмиттерной и коллекторной областей выбрать полупроводник р-типа, а для области базы – полупроводник n-типа, то можно построить транзистор типа р-n-р. В любом случае у биполярного транзистора имеются два р-n перехода, между которыми находится область базы. Для понимания принципа действия биполярного транзистора как управляющего элемента необходимо воспользоваться представлениями о действии р-n перехода полупроводникового диода. Приложенное к диоду напряжение в прямом направлении (прямое смещение) вызывает значительный ток через него, представляющий собой результирующий поток электронов и дырок из областей, где они являются основными носителями заряда, в области, где они являются неосновными носителями. Такой процесс инжекции носителей схематически изображен на рис. 2. Общий ток складывается из двух составляющих – электронной и дырочной. При обратном смещении через диод течет незначительный обратный ток, который возникает, потому что поле пространственного заряда внутри перехода собирает электроны и дырки из тех областей, где они являются неосновными носителями. Величина обратного тока мала и зависит от концентрации этих носителей. Принцип действия биполярного транзистора, как управляющего элемента, основан на сочетании процесса инжекции носителей через один р-n переход и собирания их на другом р-n переходе. При работе транзистора в режиме усиления эмиттерный переход смещается в прямом направлении, а коллекторный переход в обратном. В случае n-р-n транзистора с общей базой это означает, что к эмиттеру приложен отрицательный потенциал, а к коллектору приложен положительный потенциал в соответствии с рис. 3. Если эмиттерная область легирована значительно сильнее, чем базовая область, то электронная составляющая тока намного больше дырочной. Когда переход эмиттер-база смещен (открыт) в прямом направлении, из эмиттера в базовую область течет заметный электронный ток, т.е. электроны эмитируются в базу – отсюда и возникло название "эмиттер". Степень легирования базы должна быть ниже, чем у эмиттера для уменьшения вероятности рекомбинации инжектированных электронов с дырками базовой области. Таким образом, при прямом смещении наэмиттером переходе число неосновных носителей (электронов в транзисторе n-р-n типа) в базе около этого перехода сильно возрастает. Концентрация около смещенного в обратном направлении коллекторного перехода со стороны базы до тех пор, пока инжектированные электроны не достигли этого перехода, очень мала. Такая комбинация двух р-n переходов, смещенных в противоположных направлениях, создает большой градиент концентрации неосновных носителей вдоль базы. Вследствие теплового движения в базе образуется диффузионный поток неосновных носителей от эмиттерного перехода (где они в избытке) к коллекторному переходу и далее в область коллектора. Поток таких электронов схематически показан на рис. 3 (широкая стрелка). Изэмиттера электроны инжектируются в базу, далее движутся через базу к коллекторному переходу вследствие диффузии и, наконец, втягиваются в коллектор электрическим полем. Толщина базы мала (1–10 мкм), чтобы значительная часть электронов, поступивших из эмиттера, могла пройти через нее.

Рис. 1. Структура биполярноготранзистора.	Рис.2. Инжекция основных носителей заряда.

Почти все инжектированные в базу электроны достигают коллектора. Однако незначительное их число рекомбинирует с дырками в базе. Для компенсации дырок, число которых убывает в результате рекомбинации, а также вследствие инжекции их из области базы в область эмиттера, некоторое количество дырок должно поступать в базу через базовый вывод. Из коллектора эти дырки поступать не могут, поскольку там они являются неосновными носителями и их число мало.

Рис. 3. Схема работы n-р-n транзистора с общей базой.

Таким образом, коллекторный переход представляет собой смещенный в обратном направлении диод, чей ток управляется потоком инжектированных через эмиттерный переход электронов. Ток коллектора не зависит от напряжения на коллекторном переходе при условии, что этот переход смещен в обратном направлении. Итак, основное свойство биполярного транзистора как управляющего элемента – зависимость выходного (коллекторного) тока от входного (эмиттерного) тока.

В случае более часто используемой схемы с общим эмиттером (ОЭ) (рис.6) электрический ток от эмиттера к коллектору управляется током из базового контакта. Условные обозначения приведены на рис. 4. Транзисторы n-р-n типа подчиняются следующим правилам (для транзисторов р-n-р типа правила сохраняются, но следует учесть, что полярности напряжений должны быть изменены на противоположные):

1. Коллектор имеет более положительный потенциал, чем эмиттер.

2. Цепи база-эмиттер и база-коллектор работают как диоды (рис. 5). Обычно диод база-эмиттер открыт, а диод база-коллектор смещен в обратном направлении.

3. Каждый транзистор характеризуется максимальным значением , , , где – ток коллектора, – ток базы, –напряжение между коллектором и эмиттером.

4. Если правила 1-3 соблюдены, то ток прямо пропорционален току и можно записать следующее соотношение: , где – коэффициент усиления по току обычно составляет около 100. Правило 4 определяет основное соотношение транзистора: небольшой ток базы управляет большим током коллектора.

33. Биполярный транзистор. Для чего база транзистора делается тонкой? Как сильно отличаются коллекторные и эмиттерные токи? Транзистор – это один из основных активных элементов электронных схем. Работа биполярных транзисторов основана на использовании носителей зарядов обоих знаков – электронов и дырок. Толщина базы мала(1-10мкм) чтобы значительная часть электронов, поступивших из эмиттера, могла пройти через нее. Если толщина базы достаточно мала и концентрация дырок в ней невелика, то большинство электронов, пройдя через базу, не успевает рекомбинировать с дырками базы и достигает коллекторного перехода. Лишь небольшая часть электронов рекомбинирует в базе с дырками. В результате этого возникает ток базы. Одна из крайних областей транзистора, имеющая наименьшие размеры, называется эмиттером. Она предназначена для создания сильного потока основных носителей заряда (в данном случае электронов), пронизывающего всю структуру прибора.Поэтому эмиттер характеризуется очень высокой степенью легирования (N_DЭ = 10 ¹⁹ - 10 ²⁰ см ^-3 ). Другая крайняя область транзистора, называемая коллектором , предназначена для собирания потока носителей, эмиттируемых эмиттером. Поэтому коллектор имеет наибольшие размеры среди областей транзистора. Легируется коллектор значительно слабее эмиттера

34. Биполярный транзистор. Как по семейству выходных характеристик транзистора при = const можно определить коэффициент усиления транзистора? Для расчета и анализа устройств с биполярными транзисторами используется так называемые h-параметры транзистора, включение по схеме с ОЭ.Электрическое состояние транзистора, включенного по схеме с ОЭ, характеризуется четырьмя величинами: I_б, U_бэ, I_к, U_кэ. Две из них можно считать независимыми, а две могут быть выражены через них. Из практических соображений в качестве независимых удобно выбрать величины I_би U_кэ. Тогда

U_бэ=F₁(I_б,U_кэ)                                                        

I_к=F₂(I_б,U_кэ) В усилительных устройствах входными сигналами являются приращения входных напряжений и токов. В пределах линейной части характеристик для приращения U_бэ и I_к справедливы равенства:

где   h_ikэ (i=1,2; k=1,2) – соответствующие частные производные, которые определяются по входной и выходной характеристикам транзистора включенного по схеме с ОЭ:

 при U_кэ = const (∆U_кэ = 0)

 при I_б = const (∆I_б = 0)

 при U_кэ = const (∆U_кэ = 0)

 при I_б = const (∆I_б = 0).

35. Основные носители заряда в полупроводниках п и р типов? Какими носителями обеспечивается ток р-п перехода в прямом направлении? В полупроводниках носителями заряда являются электроны и дырки. Отношение их концентраций определяет тип проводимости полупроводника. Если значительно преобладают электроны, то такой полупроводник называется полупроводником n-типа. Электроны, в этом случае, называются основными носителями заряда, а дырки — неосновными. Соответственно, если преобладают дырки, то полупроводник является полупроводником p-типа, дырки — основными носителями, а электроны неосновными. Если n–p-переход соединить с источником так, чтобы положительный полюс источника был соединен с p-областью, а отрицательный с n-областью, то напряженность электрического поля в запирающем слое будет уменьшаться, что облегчает переход основных носителей через контактный слой. Дырки из p-области и электроны из n-области, двигаясь навстречу друг другу, будут пересекать n–p-переход, создавая ток в прямом направлении. Сила тока через n–p-переход в этом случае будет возрастать при увеличении напряжения источника.

36. Как можно определить из ВАХ (вольт-амперная характеристика) полупроводникового диода динамическое сопротивление при прямом и обратном смещениях р-n перехода? Как вычислить коэффициент выпрямления α для значений напряжения? ВАХ p-n-перехода представляет собой нелинейную зависимость между током и напряжением. В общем случае к p-n-переходу может быть приложено как постоянное напряжение, определяющее рабочую точку на характеристике, так и переменное напряжение, амплитуда которого определяет перемещение рабочей точки по характеристике. Если амплитуда переменного напряжения мала, перемещение рабочей точки не выходит за пределы малого участка характеристики и его можно заменить прямой линией. Тогда между малыми амплитудами тока и напряжения (или между малыми приращениями тока и напряжения Di и Du) существует линейная связь. В этом случае p-n-переход на переменном токе характеризуют динамическим сопротивлением r_pn:  .

37. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией  и напряжённостью магнитного поля  в веществе. Обычно обозначается греческой буквой . Может быть как скаляром (у изотропных веществ), так и тензором (у анизотропных).В общем, связь соотношение между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вводится как Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ следующим образом: Магнитная восприимчивость — физическая величина, характеризующая связь между магнитным моментом(намагниченностью) вещества и магнитным полем в этом веществе^. Магнитная восприимчивость определяется отношением намагниченности единицы объёма вещества кнапряжённости намагничивающего магнитного поля. По своему смыслу восприимчивость является величиной безразмерной. , где  — намагниченность вещества под действием магнитного поля,  — напряженность магнитного поля.

38. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Доноры и акцепторы. Контактная разность потенциалов. Примесная проводимость полупроводников — электрическая проводимость, обусловленная наличием в полупроводнике донорных или акцепторных примесей. Примесная проводимость, как правило, намного превышает собственную, и поэтому электрические свойства полупроводников определяются типом и количеством введенных в него легирующих примесей. Собственная проводимость полупроводников обычно невелика, так как число свободных электронов, например, в германии при комнатной температуре порядка 3·10¹³ / см³. В то же время число атомов германия в 1 см³ ~ 10²³. Проводимость полупроводников увеличивается с введением примесей, когда наряду с собственной проводимостью возникает дополнительная примесная проводимость. Примесной проводимостью полупроводников называется проводимость, обусловленная наличием примесей в полупроводнике.

Примесными центрами могут быть:

1. атомы или ионы химических элементов, внедренные в решетку полупроводника;

2. избыточные атомы или ионы, внедренные в междоузлия решетки;

3. различного рода другие дефекты и искажения в кристаллической решетке: пустые узлы, трещины, сдвиги, возникающие при деформациях кристаллов, и др. Изменяя концентрацию примесей, можно значительно увеличивать число носителей зарядов того или иного знака и создавать полупроводники с преимущественной концентрацией либо отрицательно, либо положительно заряженных носителей.

Примеси можно разделить на донорные (отдающие) и акцепторные (принимающие). Акцептор —примесь в кристаллической решётке, которая придаёт кристаллу дырочный тип проводимости, при которой носителями заряда являются дырки. Термин имеет смысл при ковалентном типе связей в кристалле. Акцепторы бывают однозарядными и многозарядными. Например, в кристаллах элементов IV группы периодической системы элементов (кремния, германия) элементы III группы (бор, алюминий, индий, галлий) являются однозарядными акцепторами. Донор — примесь в кристаллической решётке, которая отдаёт кристаллу электрон. Вводится при ковалентном типе связи. Бывают  однозарядные  и многозарядные доноры. Контактная разность потенциалов — это разность потенциалов между проводниками, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру. При соприкосновении двух проводников с разными работами выхода на проводниках появляются электрические заряды. А между их свободными концами возникает разность потенциалов. Разность потенциалов между точками находящимися вне проводников, вблизи их поверхности называется контактной разностью потенциалов. Так как проводники находятся при одинаковой температуре, то в отсутствие приложенного напряжения поле может существовать только в пограничных слоях Различают внутреннюю разность потенциалов и внешнюю .Значение внешней контактной разности потенциалов равно разности работ выхода отнесенной к заряду электрона. Если проводники соединить в кольцо то ЭДС в кольце будет равна 0. Для разных пар металлов значение контактной разности потенциалов колеблется от десятых долей вольта до единиц вольт

39. Закон электромагнитной индукции (Закон Фарадея) и правило Ленца. Закон электромагнитной индукции Фарадея является основным законом электродинамики, касающимся принципов работы трансформаторов, дросселей, многих видов электродвигателей и генераторов. Для любого замкнутого контура индуцированная ЭДС равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур взятгог со знаком минус . Правило Ленца - индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. Правило Ленца носит обобщённый характер и справедливо в различных физических ситуациях, которые могут отличаться конкретным физическим механизмом возбуждения индукционного тока. Так, если изменение магнитного потока вызвано изменением площади контура (например, за счёт движения одной из сторон прямоугольного контура), то индукционный ток возбуждается силой Лоренца, действующей на электроны перемещаемого проводника в постоянном магнитном поле. Если же изменение магнитного потока связано с изменением величины внешнего магнитного поля, то индукционный ток возбуждается вихревым электрическим полем, появляющимся при изменении магнитного поля. Однако в обоих случаях индукционный ток направлен так, чтобы скомпенсировать изменение потока магнитного поля через контур.

40. Метод магнетрона для определения удельного заряда электрона (е/m)? Почему при некоторых значениях тока через соленоид электроны не достигают анода? Удельным зарядом называется отношение заряда частицы к ее массе е/m. Определив значение удельного заряда и величину заряда, подсчитывают массу частиц. Одним из методов определения удельного заряда является метод магнетрона. Магнетрон представляет собой двухэлектродную лампу, которая помещена в магнитное поле. Анод в этой лампе представляет собой металлический цилиндр, по оси которого натягивается нить накала – катод При подогреве катода из него вылетают электроны. Вылетевшие из катода электроны образуют вокруг катода «электронное облачко». Если между катодом и анодом создать разность потенциалов, то электроны из облачка устремятся к положительно заряженному аноду. В анодной цепи лампы пойдет ток. Если двухэлектродную лампу поместить в магнитное поле, то электрон попадет в сложное электромагнитное поле. В нашем случае магнетрон помещен внутри соленоида так, что созданное током в его обмотке магнитное поле параллельно оси лампы, т.е. нити накала. В электрическом поле электрон приобретает скорость за счет разности потенциалов между анодом и катодом U = U_К – U_{А .} , . ==> . . Таким образом, экспериментально определив величину критического тока соленоида I_кр, зная анодное напряжение U_А, радиус анода r_A, число витков N и длину соленоида l, можно определить величину удельного заряда электрона