- •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
§3.3. Рамка с током в магнитном поле (Применения закона Ампера)
Изучая действия магнитного поля на электрический ток Ампер (1820) эмпирически нашел, что в однородном магнитном поле с постоянной индукцией В на прямолинейный элемент тока IΔℓ действует сила: FA=I·B·Δℓ·sinα.
Где α −угол между направлением тока в проводнике и вектором индукции, а и .
Направление силы определяется правилом левой руки. FA всегда перпендикулярна плоскости, где находятся и элемент ток, поэтому она всегда перпендикулярна и проводнику с током.
Для сложной формы проводники и для неоднородного поля:
Силы ампера не являются центральными, у них нет силового центра как у гравитационных или кулоновских сил.
На рамку с током в магнитном поле со стороны магнитного поля действует пара сил, которая (при определенном ориентации рамки), поворачивает рамку вокруг своей оси. Поворот осуществляется таким образом, что вектор магнитного момента рамки становится параллельным вектору (α=0). Такому устойчивому положению равновесия рамки соответствует ее минимальной энергии в магнитном поле (как бы рамка находится в потенциальной яме).
О риентирующее действие магнитного поля на рамку с током лежит в основе устройства многих электроизмерительных приборов (гальванометры, вольтметры, амперметры).
§3.4. Сила Лоренца
Сила Ампера означает, что аналогичная сила действует и на каждый движущий заряд. Сила, действующая на электрический заряд q, движущий в магнитном поле со скоростью υ, называется силой Лоренца. Ее можно определить, если силу Ампера, которая действует на все движущие заряда, делить на количество этих зарядов N:
Приняв N=n·V, где n−плотность зарядов в объеме V, а V=SΔℓ, где S−сечение проводника, Δℓ−путь, который проходит заряд, двигаясь со скоростью . Таким образом, N=nSΔℓ, I=Q/t, Q=qnSΔℓ, где Q−общий заряд, проходящий через сечение S, а q−элементарный заряд и учитывая, что Δℓ/t=υ получим:
fЛ=q·υ·B·sin( )
В простейшем случае, если принять электрический ток как движение одного заряда, также получим: FA=I·B·Δℓ·sinα, I=q/t, Δℓ/t=υ, то fЛ=q·υ·B·sinα, где α−угол между векторами и .
Н аправление fЛ определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, что в нее входил вектор , а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора (для q>0 направление I и совпадают, для q<0 −противоположны), то отогнутый большой палец покажет направление fЛ. (Напоминаем, что направлением тока принимается направление движения положительных зарядов).
Сила Лоренца действует только на движущийся относительно магнитного поля заряд (в рассматриваемой системе координат, когда =0, то и fЛ=0).
Так как fЛ всегда перпендикулярно вектору скорости, сила Лоренца не совершает работу и не изменяет кинетической энергии свободной частицы.
При движении заряженной частицы в магнитном поле может изменяться только направление скорости, но не ее модуль.
§3.5. Движение заряженных частиц в электрическом поле
При движении вдоль линии напряженности электрического поля, действующая на заряд сила , ускоряет или замедляет движение заряда.
Если начальная скорость υ≈0 , то приобретенная или потерянная кинетическая энергия mυ2/2=eU.
В случае, когда перпендикулярна , например для электрона с массой m, зарядом q, и скоростью : t=x/υ0. Сила Кулона .
( Силой тяжести пренебрегаем)
(парабола)
Заметим, что -удельный заряд частицы.
Изменяя Е получаем разные точки А на экране и этим можем определить удельный заряд.