- •3. Напряжённость электрического по́ля, силовые линии электрического поля.
- •4. Поток вектора напряженности электрического поля и его физический смысл.
- •5. Принцип суперпозиции электрических полей:
- •6. Электрический диполь. Напряженность электрического поля на оси диполя.
- •7. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в вакууме:
- •8. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета электрического поля равномерно заряженной бесконечной плоскости.
- •9. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета электрического поля равномерно заряженной бесконечной сферической поверхности.
- •10. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчета электрического поля равномерно заряженного шара.
- •11. Работа сил электростатического поля.
- •12. Теорема о циркуляции напряженности электрического поля.
- •14. Связь напряженности и потенциала электрического поля.
- •15. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- •16. Вектор электрического смещения. Теорема Остроградского-Гаусса для электрического поля в диэлектрике.
- •17. Диэлектрическая проницаемость, диэлектрическая восприимчивость. Поляризованность. Условия на границе раздела диэлектриков.
- •18. Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Электростатическая защита.
- •Электростатическая индукция в проводниках
- •Электростатическая индукция в диэлектриках
- •19. Электроемкость уединенного проводника. Конденсаторы.
- •20. Электроемкость плоского конденсатора.
- •21. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов, вывод емкости.
- •22. Энергия системы неподвижных точечных зарядов. Энергия заряженного конденсатора.
- •23. Энергия заряженного уединенного проводника.
- •24. Энергия электростатического поля.
- •25. Электрический ток, сила и плотность тока.
- •26. Закон Ома для однородного участка цепи:
- •27. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение.
- •28. Закон Ома в дифференциальной форме.
- •29. Температурная зависимость сопротивления проводников.
- •30. Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной форме.
- •31. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •32. Кпд источника тока. Полезная и полная мощьность.
- •34. Класическая электронная теория электропроводимости металов и ее обоснование.
- •37. Термоэлектронная эмиссия. Ток в вакууме. Вторичная электронная эмиссия.
- •40. Магнитное поле движущегося снаряда.
- •42. Применение закона Био-Савара-Лапласа для вычисления магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с токомю
- •48. Эффект Холла. Его применение.
- •53. Вывод закона фарадея и закона сохранения энергии.
- •56. Вихревые токи (токи Фуко). Их применение.
- •58. Взаимная индукция. Вычисление индуктивности тока трансформатора.
- •60. Вихревые токи.
- •63. Диа и парамагнетизм
56. Вихревые токи (токи Фуко). Их применение.
Вихревые токиилитоки Фуко́(в честьЖ. Б. Л. Фуко) — вихревые индукционные токи, возникающие впроводникахпри изменении пронизывающего ихмагнитного потока.
Впервые вихревые токи были обнаружены французским учёным Д.Ф Араго(1786—1853) в 1824 г. в медном диске, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. За счёт вихревых токов диск приходил во вращение. Это явление, названное явлением Араго, было объяснено несколько лет спустяM. Фарадеемс позиций открытого им закона электромагнитной индукции: вращаемое магнитное поле наводит в медном диске токи (вихревые), которые взаимодействуют с магнитной стрелкой. Вихревые токи были подробно исследованы французским физикомФуко(1819—1868) и названы его именем. Он открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами.
Токи Фуко возникают под воздействием переменного электромагнитного поляи по физической природе ничем не отличаются от индукционных токов, возникающих в линейных проводах. Они вихревые, то есть замкнуты в кольца. Электрическое сопротивление массивного проводника мало, поэтому токи Фуко достигают очень большой силы. В соответствии справилом Ленцаони выбирают внутри проводника такое направление и путь, чтобы противиться причине, вызывающей их. Поэтому движущиеся в сильном магнитном поле хорошие проводники испытывают сильное торможение, обусловленное взаимодействием токов Фуко с магнитным полем. Это свойство используется длядемпфированияподвижных частей гальванометров, сейсмографов и др.
Тепловое действие токов Фуко используется в индукционных печах— в катушку, питаемую высокочастотным генератором большой мощности, помещают проводящее тело, в нем возникают вихревые токи, разогревающие его до плавления.
С помощью токов Фуко осуществляется прогрев металлических частей вакуумных установок для их дегазации.
Во многих случаях токи Фуко могут быть нежелательными. Для борьбы с ними принимаются специальные меры: с целью предотвращения потерь энергии на нагревание сердечников трансформаторов, эти сердечники набирают из тонких пластин, разделённых изолирующими прослойками. Появлениеферритовсделало возможным изготовление этих проводников сплошными.
57. Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре меняется поток магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром, в результате чего в нём возбуждается ЭДС самоиндукции. Направление ЭДС оказывается таким, что при увеличении тока в цепи эдс препятствует возрастанию тока, а при уменьшении тока — убыванию. Величина ЭДС пропорциональна скорости изменения силы тока I и индуктивности контура L:
За счёт явления самоиндукции в электрической цепи с источником ЭДС при замыкании цепи ток устанавливается не мгновенно, а через какое-то время. Аналогичные процессы происходят и при размыкании цепи, при этом величина ЭДС самоиндукции может значительно превышать ЭДС источника. Чаще всего в обычной жизни это используется в катушках зажигания автомобилей. Типичное напряжение самоиндукции при напряжении питающей батареи 12В составляет 7-25кВ.
При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает ЭДС самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. Экстратоки самоиндукции, согласно правилу Ленца, всегда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т.е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. Следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезнования или установления тока в цепи.