- •Тольяттинский государственный университет Физико-технический институт
- •Часть 2. Модуль 5
- •Содержание
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: постоянный электрический ток
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: магнитное поле в вакууме
- •Введение
- •Принятые условные обозначения
- •Часть 2. Модуль 5. Раздел: Постоянный электрический ток
- •Практическое занятие № 5
- •Тема: постоянный электрический ток. Законы ома
- •Содержание:
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Р Рис. 10 ешение
- •Решение
- •Р Рис. 13 ешение
- •Р Рис. 16 ешение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Практическое занятие №6
- •Тема: постоянный электрический ток.
- •Правила кирхгофа. Закон джоуля-ленца
- •Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •1.Расчет характеристик разветвленных электрических цепей.
- •2. Задачи на расчет величины работы, мощности и теплоты можно разбить на три группы.
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Часть 2. Раздел: Магнитное поле в вакууме
- •Практическое занятие № 7
- •Тема: магнитное поле в вакууме
- •Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •1 Случай
- •2 Случай
- •3 Рис. 50 случай
- •Д ано Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •В Рис. 77 ариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Практическое занятие № 8 тема: движение заряженных частиц в магнитном поле. Работа по перемещению проводников с током или контуров с током в магнитном поле Содержание
- •Основные формулы
- •Методические указания к решению задач
- •Примеры решения задач
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Задания для аудиторной работы
- •Задания для аудиторной самостоятельной работы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Домашнее задание
- •Приложения Единицы физических величин си, имеющие собственные наименования
- •Единицы электрических и магнитных величин
- •Удельное сопротивление ρ и температурный коэффициент α проводников
- •Плотность ρ твердых тел и жидкостей
- •Твердые тела
- •Диэлектрическая проницаемость ε
- •Множители и приставки для образования десятичных, кратных и дольных единиц и их наименований
- •Формулы алгебры и тригонометрии
- •Формулы дифференциального и интегрального исчислений
- •Литература
- •Электричество и магнетизм
- •Часть 2. Модуль 5 Разделы: «Постоянный электрический ток». «Магнитное поле в вакууме»
Принятые условные обозначения
Векторы обозначены жирным прямым шрифтом, или буквой, со стрелкой над ней (например - E,F, j, или ).
Модуль вектора обозначается той же буквой, но светлым (нежирным) шрифтом, выполненной курсивом (например - или ).
Средние величины обозначаются угловыми скобками < >, например <F>.
В пособии применяются символы:
Δ – конечное приращение величины, т.е. разность её конечного и начального значений, например .
(–Δ)– конечное значение убыли величины, т.е. разность её начального и конечного значений, например, убыль потенциала: .
d – дифференциал (бесконечно малое приращение), например dφ, dA.
δ – элементарное значение величины, например δΑ- элементарная работа, – элементарное перемещение.
Орты - единичные векторы:
( - орты декартовых осей координат,
– орт нормали к элементу поверхности,
– орт касательной к контуру или границе раздела.
Прямая производная по времени от произвольной функции f может быть обозначена df/dt или f´ ,т.е. штрихом, стоящим справа от функции.
Интегралы любой кратности обозначены одним единственным знаком и различаются лишь обозначением элемента интегрирования: dV - элемент объёма, dS - элемент поверхности, dl - элемент длины контура. Знак обозначает интегрирование по замкнутому контуру или по замкнутой поверхности.
Векторный оператор (набла или оператор Гамильтона).
Операции с ним обозначены так: φ= grad φ - градиент φ.
– дивергенция , – ротор ,
– оператор Лапласа.
Часть 2. Модуль 5. Раздел: Постоянный электрический ток
Практическое занятие № 5
Тема: постоянный электрический ток. Законы ома
Содержание:
Электрический ток и его характеристики: сила тока,
плотность тока;
Уравнение непрерывности;
Сторонние силы. Электродвижущая сила;
Закон Ома для однородного участка цепи в
интегральной и дифференциальной форме записи.
Сопротивление проводников.
Литература:
Савельев И.В. Курс общей физики в пяти книгах. Книга 2. Электричество и магнетизм. §§5.1 – 5.4.
Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. §§5.1 – 5.3.
Трофимова Т.И. Курс физики. §§96 – 98.
Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. - С. 247 – 255.
Волькенштейн В.С. Сборник задач по курсу общей физики. - С. 163 – 169.
Трофимова Т.И. , Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. - С. 233 – 239.
Основные формулы
Сила тока: |
|
(1) |
Вектор плотности тока: |
|
(2) |
Модуль вектора плотности тока: |
|
(3) |
Связь между силой тока и плотностью тока: |
|
(4)
|
Связь вектора плотности тока с вектором скорости направленного движения положительных зарядов, где n - концентрация носителей заряда, < > - скорость направленного движения носителей (дрейфовая скорость); q - заряд носителей: |
|
(5) |
Уравнение непрерывности: |
|
(6) |
Электродвижущая сила (ЭДС): |
|
(7) |
Омическое сопротивление проводника цилиндрической формы: |
|
(8) |
Зависимость сопротивления и удельного сопротивления металлических проводников от температуры, где R0 и - сопротивление и удельное сопротивление при 0°С, t°- температура по шкале С°: |
и |
(9)
(10)
|
Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи: |
|
(11) |
Закон Ома в интегральной форме для замкнутой цепи: |
|
(12) |
Закон Ома в дифференциальной форме записи для однородного участка цепи: |
|
(13) |
Формула связи между удельным сопротивлением () и удельной электрической проводимостью (): |
=1/ |
(14) |
Температурный коэффициент сопротивления : |
|
(15) |