- •1. Электрический заряд и его св-ва.З-н сох-ния электричеч. Заряда.З-н Кулона.Диэлектрическа проницаенмость и ее физический смысл.
- •2.Электростатическое поле. Напряженность поля.Поле точечного заряда.
- •3.Энергетическая хар-ка электростатич-го поля-потенциал. Потенциал поля точесного заряда и системы зарядов. Связь между напряженностью электрич.-го поля и потенциалом.
- •4.Работа сил электрического поля по перемещению зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Потенциальный характер электрического поля.
- •5.Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса. Выч-ие напряж-ти поля заряженных сферы и шара с помощью теоремы Гаусса.
- •7.Поляризация диэтриков. Вектор поляризации.Электрический момент диполя.Полярные и неполярные молеулы.
- •Виды диэлектриков. Механизмы поляризации
- •Виды диэлектриков. Механизмы поляризации
- •3. Сегнетоэлектрики
- •9.Проводники в электрическом поле.Элеростатическая защита.Электороемкость проводников.Конденсаторы.Соедения конденсаторов
- •1. Проводники в электростатическом поле
- •2. Электроемкость заряженного проводника. Конденсаторы
- •10.Энергия заряженного проводника.Энергия заряженного конденсатора.Энергия электростатического поля.Обьемная плотноть энергии.
- •12.Основные характеристики электрической цепи:разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение, сопротивление. Зависимость сопротивления от температуры.Сверхпроводимость.
- •13.Законы Ома для участков цепи.Соединение сопротивлений и эдс.
- •14.Работа,мощность и тепловое действие постоянного тока.Закон Джоуля-Ленца.
- •4.3. Соединения сопротивлений
- •15.Разветление цепи.Правило Кирхгофа и их физическое содержание.
- •Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •16.Работа выхода электронов из металла.Контактная разность потенциаллов.Зконы Вольта.
- •Законы Вольты
- •17.Термоэлектрический эффект.Явление Пельтье.Применение контактных явлений .
- •18.Магнитное поле и его характеристики:магнитная индукция в и напряженность н. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •19.Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитных полей токов. Поле прямолинейного и круового проводников с токой.
- •Поле движущегося заряда
- •20.Действие магнитного поля на проводник с током.Сила Ампера. Взаимодествие параллельных токов.Еденица силы тока в си-ампер.
- •21.Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Эффект Холла.Циклотрон.
- •3. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- •22.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Закон полного тока. Магнитное поле солиноида.
- •23.Магнитный поток.Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
- •Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле
- •24.Явление элктромагнитной индукции.Эдс индукции.Закон Фарадея. Правило Ленца. Практическая значимость явления электромагнитной индукции.
- •25.Явление самоиндукции.Эдс самоиндукции, индуктивность контура. Экстратоки замыкания и размыкаия.
- •Пример. Рассчитать индуктивность длинного соленоида, имеющего n витков, площадь сечения s и длину l.
- •Индуктивность соленоида пропорциональна квадрату числа витков на единицу его длины, объему соленоида и магнитной проницаемости вещества сердечника соленоида.
- •Из аналогии следует физический смысл индуктивности: индуктивность контура является мерой инертности контура по отношению к изменению тока в контуре.
- •26.Взаимоиндукция.Эдс взаимоиндуции.Трансформаторы.
- •Решение уравнения свободных гармонических колебаний (1):
- •32.Переменный ток и его получение. Активное и реактивное сопротивление цепи. Мощность, выделяемого в цепи переменнного тока.
- •33.Токи смещения.Вихревое электрическое поле.Система уравнений Максвелла в интегральной форме.
- •Система уравнений эмп в безындукционном приближении
- •34.Уравнение плоской электромагнитной волны. Скорость распространения электромагнитных волн в средах.
- •35.Энергия электромагнитной волны.Вектор Умова-Пойнтинга. Эксперементальное исследование электроманитных волн. Шкала электромагнитных волн. Открытие радиосвязи а.С.Поповым.
22.Циркуляция вектора индукции магнитного поля. Закон полного тока. Магнитное поле солиноида.
Циркуляция вектора магнитной индукции.
Закон полного тока
Циркуляцией по отрезку прямой однородного поля называется скалярное произведение:
, (5) где - угол между векторами и .
Циркуляцией вектора по замкнутой кривой называется интеграл .
Для проводника с током в вакууме магнитное поле
. (6)
Видно, что циркуляция вектора магнитной индукции не равна нулю, поэтому магнитное поле называется непотенциальным или вихревым в отличие от потенциального электростатического поля, для которого .
Утверждение справедливо для любого замкнутого контура.
Если контур охватывает несколько токов, то справедлив принцип суперпозиции:
, (7)
называемый законом полного тока в вакууме: циркуляция вектора магнитной индукции вдоль замкнутого контура в вакууме равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром.
Направление обхода контура и направление нормали к натянутой на него поверхности связаны правилом буравчика. Если ток идет по направлению нормали, то его следует считать положительным, если наоборот – отрицательным.
Например, циркуляция вектора магнитной индукции по контуру , изображенному на рис. 2, равна .
Магнитное поле соленоида
Соленоидом называется катушка из тонкого провода, витки которой намотаны вплотную на сердечник в форме прямого цилиндра.
Найдем магнитное поле внутри соленоида длиной с числом витков и током , В качестве контура обхода выберем прямоугольный контур АСDЕ так, что отрезок АС приблизительно лежит в средней части соленоида, а отрезок DЕ удален на большое расстояние от соленоида.
Применяя закон полного тока, имеем:
.
На отрезках контура СD и ЕA:
, на отрезке АС: ,
на отрезке DЕ: , т.к. на удалении от соленоида.
В итоге получим:
.
Сумма токов, пронизывающих контур ACDE:
, где число витков, пронизывающих контур ACDE , - число витков, приходящееся на единицу длины соленоида. Тогда:
В электротехнике называют ампер-витками. Итак, поле внутри соленоида однородно и пропорционально числу ампер-витков.
23.Магнитный поток.Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.
Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная физическая величина
, при , 1 Вб = 1 Тлм2 , (13)
где - единичный вектор нормали к поверхности, - угол между направлением вектора и направлением нормали к поверхности. В системе СИ единица измерения магнитного потока Вебер (Вб).
Теорема о потоке вектора магнитной индукции (теорема Гаусса). Поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность S равен нулю:
.
Аналогичная теорема для вектора напряженности электрического поля: .Ее смысл в том, что источниками электрического поля являются электрические заряды. Они и создают поток вектора напряженности электрического поля. Силовые линии начинаются и заканчиваются на зарядах. А смысл теоремы (14) в том, что магнитных зарядов в природе не существует. Поэтому магнитные силовые линии нигде не начинаются и не заканчиваются, они замкнуты. Это и означает, что поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю (сколько линий войдет внутрь поверхности, столько и выйдет).
Пример 1. Определить магнитный поток через соленоид, .
Поток через один виток:
;
Поток через соленоид (потокосцепление): .