Принцип суперпозиции ( наложения ) полей

Если в данной точке пространства различные электрически заряженные частицы 1, 2, 3... и т.д. создают электрические поля с напряженностью Е1, Е2, Е3 ... и т.д., то результирующая напряженность в данной точке поля равна геометрической сумме напряженностей

16. –

17. Є́мність — здатність тіла накопичувати електричний заряд.Ємність визначається, як відношення заряду тіла Q до його потенціалу V.Здебільшого ємність позначається латинською літерою C. Одиницею вимірювання ємності в системі СІ є Фарад,Конденсáтор— система з двох чи більше електродів (які розділені діелектриком, товщина якого менша у порівнянні з розміром обкладок. Така система має взаємну електричну ємність і здатна зберігати електричний заряд.

де: C — ємність конденсатора у фарадах;Q — електричний заряд, що накопичений на одній з обкладок в кулонах;U — електрична напруга між обкладками у вольтах.Електроємність плоского конденсатора:

18. Електричним струмом називають упорядкований рух електричних зарядів.Умові для існування:Наявність вільних носіїв заряду Наявність електричного поля Характеристики електричного поля:Силою току називається фізична величина чисельно дорівнює величині електричного заряду що переносить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.( I=dq/dt).Щільністю току називається фізична величина чисельно дорівнює величині електричного заряду що переносить через одиничну площу перпендикулярно розташовану до ліній току за од часу(j=dq/dSdt)Сторонні сили, тобто сили неелектростатіческого походження. Вони діють лише всередині джерела струму. Поділяючи заряди, ці сили створюють різницю потенціалів між кінцями решті частини ланцюга. У цій частині рух зарядів обумовлено електричним полем, які виникають у провіднику внаслідок різниці потенціалів між його кінцями. Електрорушійна сила (едс), фізична величина, що характеризує дію сторонніх (непотенційних) сил в джерелах постійного або змінного струму; у замкнутому провідному контурі дорівнює роботі цих сил по переміщенню одиничного позитивного заряду уздовж контура. Якщо через E_стр позначити напруженість поля сторонніх сил, то едс(електрорушійна сила) в замкнутому контурі ( L) рівна , де dl — елемент довжини контура.Вимірюється едсу Вольтах.Напруга (U) на ділянціелектричного кола — фізична величина, щовизначаєтьсяроботою, яка виконуєтьсясумарним полем електростатичних і сторонніх сил при переміщенніодиничного позитивного заряду на данійділянці кола.Вимірюється напругау Вольтах.

19. Магні́тнепо́ле — складова електромагнітного поля, за допомогоюякоїздійснюється взаємодія між рухомими електричнозарядженими частинками.Магнітний момент — векторна величина, щохарактеризуєвзаємодіютілазмагнітним полем; найпростішоюфізичною системою, щомаємагнітний момент є елементарне коло електричного струму; Магнітний момент атомавизначаєтьсярухом електронів довкола ядра (орбітальний момент), спіномелектронів і М. м. атомного ядра.Магні́тнаінду́кція — векторна фізична величина, основна характеристика величини і напрямку магнітного поля. Вектор магнітноїіндукціїзазвичайпозначаютьлатинськоюлітерою .Лініїмагнітногї індукції є лінії, проведені так, щодотичні до них у кожнійточцівказуютьнапрям поля в ційточці.Закон Біо-Савара-Лапласа  — закон, якийвизначає магнітнуіндукцію навколопровідника, в якомупротікає електричний струм.

20. Закон Ампера Із закону Ампера виходить, щопаралельні провідники з постійними струмами, щотечуть в одному напрямі, притягуються, а в протилежному — відштовхуються.Взаємодія паралельних провідників зі струмом Якщо близько до іншому розташовані провідники з струмами одного напряму, то магнітні лінії цих провідників, що охоплює обидва провідника, володіючи властивістю подовжнього натягу і прагнучи скоротитися, змушуватимуть провідники притягатися.Магнітнілініїдвохпровідників з струмами різнихнапрямів у просторіміжпровідникаминаправлені на один бік. Магнітнілінії, маютьоднаковенапрям, будутьвзаємновідштовхуватися. Тому провідники з струмами протилежногонапрямивідштовхуютьсяодне одного.

21. Силу, щодіє з боку магнітного поля на рухомі в ньому заряди, називають силою Лоренца.Сила Лоренца визначаєтьсяспіввідношенням:

F л = q • V • B • sina де q - величина рухомого заряду;V - модуль його швидкості;B - модуль вектора індукціїмагнітного поля;a - кут між вектором швидкості заряду і вектором магнітноїіндукції.

Сила Лоренца перпендикулярна векторах В і v, і їїнапрямоквизначається за допомогою того ж правила лівої руки, що і напрямоксили Ампера: якщоліву руку розташувати так, щобскладовамагнітноїіндукції В, перпендикулярна швидкості заряду, входила в долоню, а чотирипальцібулиспрямовані по руху позитивного заряду (протируху негативного), то відігнутий на 90 градусів великий палецьпокаженапрямдіє на заряд сили Лоренца F л.Сила Лоренца залежить від модулів швидкості частинки і індукціїмагнітного поля. Ця сила перпендикулярна швидкості і, отже, визначає доцентровий прискорення частинки. Частка рівномірно рухається по колу радіуса r.

22. .Електромагнітною індукцією називають явище виникнення електрорушійної сили індукції у струмопровідному контурі внаслідок змінного за часом магнітного потоку через площу, щоохоплює цей контур..Електрорушійна Сила знаходиться за законом Фарадея:

— электродвижущая сила, действующаявдольпроизвольновыбранногоконтура,Ф_в—магнитныйпоток через поверхность, натянутую на этот контур.Закон Фарадея: електрорушійна сила індукції чисельно дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через контур. За правилом Ленца знаходять напрямок індукційного струму.Правило Ленца: індукційний струм спрямований завжди так, щобпротидіяти причині, що визвала його.

23. Самоіндукцією називається явище виникнення електрорушійної сили самоіндукції в контурі в результаті протікання в цьому ж контурі змінного струму.E_s=-dФ/dt=-d(LI)/dt=-L*(dl/dt).Індуктивність (або коефіцієнт самоіндукції) - коефіцієнт пропорційності між електричним струмом, поточним в якому-небудь замкнутому контурі, і магнітним потоком, створюваним цим струмом через поверхню], краєм якої є цей контур. .Електрорушійна сила самоіндукціїв контурі пропорційна швидкості зміни сили струму в цьому ж контурі.Знак “-“ відображає правило Ленца за яким знаходиться напрямок струму самоіндукції.

24. .Гармоніческіміколиванняминазиваютьсяколиванняздійснюютьсяпіддієюпружноїабоквазіпружноїсили..Диференціальне рівняння гармонічних коливань:Решения уравнения x(t)=A*Cos(w₀t+f₀); d²x/dt²+w₀²x=0Энергия гармонических механических колебанийПри гармонійних коливаннях будь-яких фізичних систем безперервно і періодично відбувається перетворення кінетичної енергії в потенційну і назад.Кинетическая энергия Кінетичнаенергіяфізичноїсистеми, здійснюєгармонічніколивання,Кінетичнаенергіяфізичноїсистемитакожздійснюєгармонійніколивання з круговою частотою 2w, а величина їїперіодичнозмінюєтьсявід 0 до mw²A²/2.Потенциальную энергию потенційну енергію коливної системи знайдемо за формулою потенційної енергії пружно деформованої пружини:Потенційна енергія фізичної системи періодично змінюється від 0 до mw²A² / 2 і здійснює гармонійні коливання з круговою частотою 2w.

25. Колива́льний ко́нтур або коливний контур — електричне коло, складене з резистора, ємності та індуктивності, в якому можливі коливання напруги й струму. Коливальні контури широко застосовуються в радіотехніці та електроніці, зокрема в генераторах електричних коливань, в частотних фільтрах. Вони використовуються практично в кожному електротехнічному пристрої.Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини (або будь-якої іншої) залежно від часу, які відбуваються згідно із законами синуса або косинуса: , або Формула Томсона названа в честь английского физика Уильяма Томсона, который вывел её в 1853 году, и связывает период собственных электрических колебаний в контуре с его ёмкостью и индуктивностью.Формула Томсона выглядит следующим образом: 2π

26. Згасаючі гармонічні коливання В результаті дії різноманітних сил, які призводять до втрати енергії, коливання можуть згасати. В такому випадку вони описуються формулою: . Величина називається декрементом згасання коливань. Обернена до декременту величина називається сталою часу згасаючих коливань.Диференціальне рівняння згасаючих коливань Коефіцієнт затухання має розмірність оберненого часу. Безрозмірна величина , де  - період коливань називається логарифмічним декрементом затухання або просто декрементом затухання.

27. Процес поширенняколивань у суцільномусередовищіназиваєтьсяхвильовимпроцесом (абохвилею). При поширенніхвилічастинкисередовища не рухаються разом ізхвилею, а коливаютьсябілясвоїхположеньрівноваги..Серед різноманітних хвиль, що зустрічаються в природі і техніці, виділяються такі їх типи: хвилі на поверхнірідини, пружні і електромагнітніхвилі. Пружними (абомеханічними) хвиляминазиваютьсямеханічніобурення, щопоширюються в пружноїсередовищі. Пружніхвилібуваютьпоздовжні і поперечні. У поздовжніххвиляхчастинкисередовищаколиваються в напрямкупоширенняхвилі, у поперечних - у площинах, перпендикулярнихнапрямкупоширенняхвилі.Плоскахвиля - хвиля, хвильовіповерхніякоїмаютьвиглядплощин, паралельних один одному.

Сферичнахвиля-хвиля, хвильовіповерхніякоїмаютьвиглядконцентричних сфер.

28. 1.Інтерференція світла - перерозподілінтенсивностісвітла в результатінакладення(суперпозиції) кількох світлових хвиль.Інтерференціяхвиль: Цеявищенакладаннякогерентниххвиль Властиво хвилям будь-якої природи (механічним, електромагнітним і т.д.).Необхідною умовою інтерференції хвиль є їх когерентність, тобто узгоджене перебіг у часі і просторі декількох коливальних або хвилевих процесів.Оптична різниця ходу - це різниця оптичних довжин шляхів світлових хвиль, що мають спільні початкову та кінцеву точки. У крісталлооптіке різниця ходу позначається R. за визначенням:R = (n₁ − n₂)d = (n_g' − n_p')d.Умова максимуму:Якщо в оптичній різниці ходу хвиль укладається парне число півхвиль або ціле число хвиль, то в даній точці екрану спостерігається посилення інтенсивності світла (max).

, де-різниця фаз хвиль, що складаються.Умова мінімуму:Якщо в оптичній різниці ходу хвиль укладається непарне число півхвиль, то в точці мінімум.

29. 1.Дифракцією світланазиваєтьсяявищевідхиленнясвітлавідпрямолінійногонапрямкупоширення при проходженніпоблизуперешкод.2.Принцип Гюйгенса - фізичний принцип, згідно з яким будь-яка точка простору, якоїдосяглахвиля, є джереломхвиль, щорозповсюджуються у всіхнапрямках.Принцип Гюйгенса пояснюєбагатооптичнихявищ, середякихпрямолінійнерозповсюдженнясвітла, заломлення, дифракція.Випромінені кожною точкою простору хвилідодаються, підсилюючи одна одну в певнихнапрямках, взаємногасячись у інших, у залежностівідрізниці фаз коливань.Принцип Гюйгенса Френеля-кожна точка хвильового фронту є джереломвторинниххвиль, причомувсівторинніджерелакогерентні.

30. 1.Дифракційна решітка - оптичний прилад, дія якого заснована на використанні явища дифракції світла. Являє собою сукупність великого числа регулярно розташованих штрихів (щілин, виступів), нанесених на деяку поверхню.Якщо відомо число штрихів (N), що припадають на 1 мм решітки, то період решітки знаходять за формулою: d=1/Nмм..Умова дифракційного максимума:d— период решётки,Φ— угол максимума данного цвета,к — порядок максимума, то есть порядковый номер максимума, отсчитанный от центра картинки,λ— длинаволны.. Величина k — порядок дифракційного максимума.Дорівнює 0, ± 1, ± 2 и т.д.).

31. Чорним тілом називаютьтемнийоб’єкт, якиймаєідеальнівластивості тепловоговипромінювання. Абсолютно чорнимтілом є тіло, яке поглинає будь-яке зовнішнєсвітло і натомість не випромінюєніякогосвітла. Закімнатноїтемпературитакийоб’єктвиглядатиме абсолютно чорним (звідси і термін чорнетіло). Але, якщорозігрітичорнетіло до високоїтемператури, вонопочневипромінюватиу тепловому діапазоні.Закон Стефана-Больцмана даєзалежністьенергії випромінювання з одиниці площі поверхні в одиницю часу від ефективноїтемператури тіла, щовипромінює.

,де  — потужність на одиницюплощіповерхнівипромінювання, а

 Вт/(м²·К⁴) — стала Стефана—Больцмана.

Закон зміщенняВіна даєзалежність довжинихвилі, на якій потіквипромінювання енергії чорноготіла сягаєсвого максимуму, від температури чорноготіла.

де T — температура в кельвінах, а  — довжинахвилі з максимальноюінтенсивністю у метрах.

32. Зовнішнім фотоефектом назив. – явление вырывания электронов с поверхности металлов под воздействием электромагнитного излучения.

33. Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять какволновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепцияквантованных полей в квантовой теории поля. ФОТОН – специально елементраная частица, а) движется со скоростью света С; б) масса =0;Энергия равна E=hv, h=6,63*Дж*с постоянная Планка. Энергия равна работе выхода А электрона из металла. Остальная энергия образует кинетическую энергию движения фотоэлектрона из металла α=45; λ=632,8нм

34. А́томное ядро́ — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса (более 99,9 %). Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом. Размеры ядер различных атомов составляют несколько фемтометров, что в более чем в 10 тысяч раз меньше размеров самого атома. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Ядро атома состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов.

35. Радіоакти́вність— явище мимовільного перетворення нестійкого ізотопахімічного елементу в інший ізотоп шляхом випромінювання гамма-квантів, елементарних частинок абоядерних фрагментів. Природна радіоактивність — спонтанний розпад ядер елементів, що зустрічаються в природі. Штучна радіоактивність — спонтаннийрозпад ядер елементів, отриманих штучним шляхом, через відповіднi ядерні реакції. При радіоактивному розпад івідбуваються перетворення ядер атомів. Енергії частинок, які при цьому утворюються, набагато більші від енергій, що виділяються в типових хімічних реакціях. Тому ці процеси практично не залежать від хімічного оточення атома й від сполук, в якіцей атом входить. Радіоактивний розпад відбувається спонтанно. Це означає,що неможливо визначити момент, коли розпадеться те чи інше ядро. Однак для кожного типу розпаду є характерний час, за який розпадається половина всіх радіоактивних ядер. Цей час називається періодом напіврозпаду. Для різнихрадіоактивнихізотопівперіоднапіврозпадуможележати в дуже широких межах — від наносекунд до мільйонівроків. Ізотопи з малим періодом напіврозпаду дуже радіоактивні, але швидко зникають. Ізотопи з великим періодомнапіврозпадуслабкорадіоактивні, але ц ярадіоактивність зберігається дуже довгий час. Стала (радіоактивного) розпаду - фізична величина, що дорівнює відношенню ймовірності розпаду радіонукліда (- dN/N) (dN – середня кількість атомів радіонукліду, що розпались; N – вихід накількість атомів) за малий проміжок часу dt, до цього проміжку

36. По́діл ядра́ — ядернареакція, приякій ядро важкогоелементурозпадається на менші ядра, часто виділяючи при цьомугамма-кванти й вільнінейтрони. Поділ ядра — екзотермічна реакція. Виділене приподілі тепло набагато перевищує характерні енергії хімічних реакцій. Тому поділ використовується в ядерній енергетиці, а також у військовій справі для створення атомних бомб. Я́дерний си́нтез — це процес, під час якого два атомних ядра об'єднуються, формуючи важче ядро. Для зближення атомних ядер на відстань, достатню для того, щоб почала діяти сильна ядерна взаємодія і відбулася ядерна реакція, потрібна деяка кількість енергії. Якщо ядро елемента, утвореного внаслідок об'єднання ядер, буде легшим ядра заліза, то зазвичай виділяється значно більшеенергії, ніж витрачається на подолання електростатичного відштовхування. Завдяки цьому ядерний синтез — перспективн еджерело енергії і є важливим напрямком досліджень сучасної науки і техніки.Ядерний синтез є джерелом енергії в зорях та застосовується у водневих бомбах.