- •Общая физика
- •§ 1. Кинематика материальной точки и поступательного движения твердого тела
- •II закон Ньютона. Ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом) пропорционально вызывающей его силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).
- •III закон Ньютона. Силы, с которыми действуют друг на друга тела, равны по модулю и противоположены по направлению.
- •2.2. Закон сохранения импульса (количества движения)
- •2.3. Энергия, работа, мощность
- •2.4. Закон сохранения и превращения энергии
- •2.5 Тяготение
- •2.6. Механика вращательного движения
- •Момент инерции, момент силы, момент импульса.
- •И вращательном движениях
- •2.7.Колебания и волны Механические колебания, математический маятник
- •2.8. Границы применимости законов классической механики и элементы специальной теории относительности
- •§ 1. Параметры термодинамических систем (параметры состояния)
- •§ 2. Законы идеальных газов
- •§ 3. Уравнение состояния реальных газов
- •Уравнение ван-дер-ваальса или уравнение состояния реальных газов
- •§4. Основы термодинамики.
- •Кинетической теории идеальных газов
- •Наиболее вероятная (максимальная)
- •§1. Электрическое поле
- •§1.1. Силовые характеристики электрического поля
- •§1. 2. Энергетические характеристики электрического поля
- •§1.3. Диполь
- •§1.4. Проводники в электрическом поле
- •§1.5. Диэлектрики в электрическом поле
- •§1.6. Электроемкость
- •§1.7. Конденсаторы
- •§1.8. Энергия электростатического поля
- •§2.1. Электродвижущая сила (эдс) (e ) источника
- •§2.2. Закон Ома для постоянного тока
- •§2.3. Закон Джоуля-Ленца
- •§2.4. Правила Кирхгофа (1847г.)
- •§2.5. Зонная теория
- •Гл. 3 электромагнетизм
- •§3.1. Характеристики магнитного поля
- •И мп на оси кругового тока.
- •§3.2. Вещество в магнитном поле
- •§3.3. Рамка с током в магнитном поле (Применения закона Ампера)
- •§3.4. Сила Лоренца
- •§3.5. Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •§3.6. Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •§ 3.7. Электромагнитная индукция: Закон Фарадея − Ленца
- •§3.8. Закон Ома для полной цепи
- •§3.9. Индуктивность, самоиндукция, взаимная индукция
- •1 Гн индуктивность такого контура, магнитный поток самоиндукции которого при токе 1 а равен 1 Вб.
- •§3.10. Энергия магнитного поля
- •§4.1. Полное сопротивление цепи при переменном токе.
- •§4.2. Резонанс
- •Шкала электромагнитных волн
- •§1.1. Поглощение света (Закон бугера)
- •§1.2. Законы геометрической оптики
- •§1.3. Формула призмы
- •§1.4. Линзы
- •Характер изображения собирающей линзы
- •§1.5. Аберрации или погрешности оптических систем
- •§2. Волновая оптика
- •§2.1. Интерференция света
- •§2.2. Дифракция света
- •РешеткаУсловияУсловия§2.3. Дисперсия света и спектральный анализ
- •§ 2.4. Поляризация света
- •Объяснение законов отражения и преломления с точки зрения волновой теории
- •§1. Тепловое излучение
- •Закон Стефана - Больцмана. Полная (по всему спектру) излучательная способность абсолютного черного тела прямо пропорциональна четвертой степени его абсолютной (термодинамической) температуре т:
- •§ 2. Фотоэффект
- •§ 3. Строение вещества
- •§ 3.1. Модели атома Резерфорда
- •§ 3.2. Постулаты Бора
- •§ 3.3. Правила отбора Паули, квантовые числа и таблица Менделеева
- •Периодическая система элементов Менделеева и распределение электронов по подоболочкам
- •§ 3.4. Радиоактивность
- •Закон радиоактивного распада
- •§ 3.5. Физика атомного ядра
- •§ 3.6. Элементарные и фундаментальные частицы
- •Классификация частиц
- •§3.7. Волновые свойства микрочастиц
- •§3.8. Соотношение неопределенности Гейзенберга
- •§3.9. Основы квантовой механики.
- •Основная литература
- •Вспомогательная литература
- •Контрольные вопросы по физике Трофимова т.И., Курс физики, «Высшая школа»,2000г.
- •Применение первого начала термодинамики к термодинамическим изопроцессам
- •Приложение к теме «Оптика» основные фотометрические величины и их единицы
§1.8. Энергия электростатического поля
П ри мгновенных значениях q(t) и Δφ(t)=U(t),
Полная энергия электрического поля Wэл равна работе А затраченное на зарядку конденсатора, которая при маленьких порциях dq равна
dA=U(t).dq=
Используя C=εε0S/d и U=E.d
Wэл= , где V=Sd объем электрического поля.
Плотность энергии электрического поля .
Гл.2 ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Электрическим током (эл. ток) называется упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов.
Носителями таких зарядов являются электроны в металлах, полупроводниках и вакуумных лампах или движущиеся ионы обоих знаков в электролитах и газах.
За направление тока принято считать (так сложилось исторически) направление движения положительных зарядов. Поэтому в металлах направление тока противоположно движению зарядов (отрицательных электронов).
Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:
Ток, сила и направление которого не изменяются со временем, называется постоянным; в противном случае ток называется переменным.
Для постоянного тока .
В системе единиц СИ единица силы тока ампер (А) – основная и определяется по электромагнитным свойствам электрического тока, а из формулы устанавливается единица заряда кулон (Кл) в системе СИ. Один кулон это такое количество заряда, который проходит через сечение проводника в течении одной секунды, при постоянной силе тока один ампер.
1 Кл = 1А.1с
В старых системах единиц (например, в СГСЭ – электростатической системе единиц или СГС) в качестве основной электрической единицы вводиться единица электрического заряда (не имеющая собственного названия) с использованием закона Кулона.
Плотность тока – это векторная величина, равная отношению силы тока dI, протекающего через площадку dS┴ , перпендикулярную направлению движения носителей, к площади этой площадки: ее модуль
Направление – это направление средней скорости упорядоченного движения положительных носителей зарядов, а размерность равна - А. м-2.
, где n - концентрация носителей зарядов, а − средняя скорость их движения ( << ).
Если эл. ток обусловлен движением отрицательных зарядов, то и направлены противоположно.
При замыкании электрических цепей ток устанавливается практически мгновенно во всем проводнике за время t = ℓ/c где ℓ- длина цепи, с- скорость света, хотя средняя скорость движения электронов ( ≈ 10–3 м/с) гораздо меньше, чем средняя скорость теплового движения электронов ( ~105м/с, при Т≈300К) в нормальных условиях.
В отличие от электронной проводимости в металлах, электрический ток в электролитах (ионная проводимость) сопровождается химическими превращениями: на электродах или около них выделяются газ или вещество – часть продуктов разложения раствора электролита.
Если в токе участвуют ионов разных типов, то
I=I1++I2++I3++…+I1-+I2-+I3-+…
Для металла ne не зависит от T.
Сила тока I в проводнике без разветвления везде постоянна и не зависит от площади поперечного сечения, материала и длины отдельных его частей, плотность же постоянного тока зависит от площади сечения проводника S.
Существование электрического тока обнаруживается по его тепловым, химическим и магнитным действиям. Современными амперметрами можно измерятьпрохождение одного электрона (10−18ампер). (Япония).