1

1. Электрические заряды.

Количественной мерой взаимодействия заряженных тел является электрический заряд q.(Кл) В природе существует два рода эл.зарядов:+ и -. Точечный эл.з.-заряж. тело,формами и размерами кот.можно пренебречь.

Свойства:1.эл.з.дискретен,т.е.эл.з.любой системы тел состоит из целого числа эл.зарядов.

2.эл.з.инвариантен,т.е.не зависит от системы отсчета,а значит зависит от того движется этот заряд или покоится. Любой заряд содрежит в себе целое число N элементарных зарядов е (1ф)

Закон сохранения зарядов(Фарадей)

Алгебраическая сумма эл.з.любой замкнутой системы остается неизм.какие бы процессы не происходили внутри данной системы(2ф)

Закон Кулона(1785-крутельные весы)

Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов нах.в вакууме пропорциональна произведению зарядов и обратно проп.расстоянию м/у ними.(3ф)

Относительная диэлектр.проницаемость среды.

Физическая величина,хар.св-ва изолирующей(диэлектр)среды и показ.во сколько раз сила взаимодействия двух эл.зарядов в этой среде меньше,чем в вакууме(безразмерная величина)(4ф)

2. Электрическое поле-форма материи,окружающая электрические заряды. Хар.особенность эл.поля,состоит в том,что оно действует на эл.заряд с силой,кот.не зависит от скорости движения заряда,поэтому обнаружить поле можно по его силовому действию на помещ.в поле эл.заряд. поле неподвижных эл.зарядов наз.электростатическим.

Точечный эл.з.-заряж. тело,формами и размерами кот.можно пренебречь.

Напряженность-силовая эл.или эл.стат.поля ,опред.силой действующей на единичный положит.заряд помещенный в данную тч.поля.(1ф)

Напряженность поля точечного заряда (2ф)

Граф.изобр.с помощью сил.линий напряженности-линии касат.к кот.кажд.тч.поля совподает с направлением вектора напряженности. Условились линии напряж.начин.с +заряда и закан -. В однородном поле линии напряж.парал.вектору напряженности.(3ф)

3.Принцип суперпозиции полей эл.п. напряженность результирующего поля,созданного системой зарядов=геом.сумме напряженностей полей созданных в данной тч.каждым из зарядов.(1ф) частные случаи (2ф)Принцип суперпозиции позволяет рассчитывать эл.стат поле любой системы неподвижных зарядов,поскольку если заряды не точечные,то их можно всегда свести к совокупности точечных зарядов.

Расчет поля диполя. Поле диполя- система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов расстояние L(плечо диполя-вектор напр.до оси диполя к от- к +) м/у кот.значит.меньше расстояние до рассм.тч.поля.(3ф)

Эл.момент диполя-вектр.величина=произведению заряда на плечо(4ф).согласно принц.суперпозиции напряж.поля диполя в произвтч.опр.как сумма векторов напряженности(+ и-)(5ф)частные случаи.(6ф)

4. Граф.изобр.эл.п с помощью сил.линий напряженности-линии касат.к кот.кажд.тч.поля совподает с направлением вектора напряженности. Условились линии напряж.начин.с +заряда и закан -. В однородном поле линии напряж.парал.вектору напряженности(1ф)

Для хар-ки эл.поля ввод.еще векторная величина-вектор элк.стат. индукции(эл.смещение D). Этот вектор хар-ет эл.поле,кот создается вданном веществе одним лишь св.зарядами(2ф). для точечного заряда.(3ф)

Поток линий напряжен.и эл.индукции. Вычисление напряж.поля сист.эл.зарядов с помощью принципа суперпоз.можно упростить исп.теорему опр.потом вектора напряженностиэл.поля ч/з произв.замкн.пов-ть выведГауссом(4ф)

9. Работа сил эл.поля. если в эл.поле точечн.заряд q из одной тч.поля в др.вдоль произв.траектории перемещаются др.ты.заряд q₀ .то силаприложенная к заряду совершает работу.(1ф) Работа при перемещ.зар.из 1 в 2не зависит от тракетории (движения)перемещ.опред.начальным и конечным эл.зар,т.е.элек.стат.поле явл.потенциальным.а эл.стат.силы явл.консервативными.сл-но по замкн пути А эл.сил=0.(2ф)

Циркуляция вектора Е. Если в качестве переносимого заряда в электростат.поле взять един.+точ.зар.,то эл.работа сил поля на пути dl будет равно(3ф)

Эл.стат.поле ,циркул.Е кот.вдоль замкн.перемещения=0,наз.потенциальным полем.

10. Потенциал и разность потенц.эл.поля. Тело,нах.в потенциальном поле сил,обладает потен.энергией,за счет кот.силами поля совершается работа. Энергет.хар-ой эл.стат.поля явл.потенциал поля фи(скал.вел)(1ф) потенциал поля точ.заряда- прямо пропорционалн модулю этого заряда,обратно пропорционален расстоянию от этой тч.до заряда и зависит от среды,в кот.нах.заряд.(2ф)

Разность потенциалов двух тч.1 и2 в эл.стат.поле опр.работой,совершаемой силами поля,при перемещении единичного пложит.заряда из тч1 в тч2.(3ф)

11. Эквипотенциальные поверхности. Для граф.изобр.распред.потенциала эл.стат.поля польз.эквипотенц.пов-ти-это пов-ти во всех тч.в кот.потенциал имеет одно и тоже знач. Линии Е всегда перпендик.эквипотенц.поверхн. док-во(1ф)

Связь м/у Е и фи.(2ф)

14. Проводники в эл.поле.

Ели поместить проводн к во внешнее эл.стат.поле или его зарядить,то на заряды проводника будет действовать эл.стат.поле,в рез.чего они начнутся перемещаться. Перемещение зарядов(ток)продолжалется до тех пор,пока не установится равновесное распеределение зарядов,при кот.эл.стат.поле внутри проводника превращается в 0. это происходит в течение очень короткого времени. Напряженность поля во всех тч.внутри проводника=0. отсутствие поля внутри проводника означается,согласно(1ф),что потенциал во всех тч.внутри проводника постоянен(фи=const)

Распределение эл.заряда в метюпроводнике. Если проводнику сообщить нек.заряд,то нескомпенсированные заряды располагаются только на поверхности проводника. Это следует непосредственно из теоремы Гаусса(2ф),согл.кот. заряд,нах.внутри проводника в нек.объеме,огранич.произвольной замкнутой поверхн=(3ф) т.к.во всех тч..внутри поверхности D=0.

Св.эл.заряды.- эл.заряды,свособные перемещаться внутри вещества под действием эл.поля. Св.заряды не принадлежат конкретным атомам или молекулам.

15.Электроемкость уединенного проводника. Уед.провод.-проводник,кот.удален от др.проводников,тел и зарядов. Его потенциал прямопропорц.заряду проводника, поэтому для уедин.провод.запис.выр.(1ф) Электроемкость зависит от размеров проводника,но не завис.от материала,агрегатного состояния,формы и размеров полостей внутри проводника.

Электроемкость шара.(2ф)

16. Конденсаторы состоят из двух проводников(обкладки-пластины) разноимен.заряж.м/у кот.нах.диэлектрик.(1ф). если обкладки конденсатора зарядить разоименно то м/у ними возникнет эл.поле,кот.почти целиком будет сосредоточено м/у обкладками.

Электроемкость плоского конденсатора(2ф). плоск.конденсатор представляет собой две плоские проводящие пластины,разделенные слоем диэлектрика.

20. Энергия проводника.

Энергия заряж.проводника =той работе,кот.необходимо совершить,чтобы зарядить этот проводник(1ф)

Как всякий заряж.проводник,конденсатор обладает энергией(2ф)

22. Диполь в эл.поле.

Эл.диполь- система двух разных по модулю разноименных зарядов,расстояие l м/у кот.значит.меньше расстояния до рассматриваемых тч.поля. вектор направл.по оси диполя от – к + и = расстоянию м/у ними,наз.плечом диполя L.(1ф)

Типы диэлектриков.

1)Диэлектрики с неполярными молекулами(упругие диполи).В молекулах некот. Диэлектриков электроны расположены симметрично вокруг ядер. В этих молекулах центры тяжести полож. и отриц. зарядов, в отсут-вие внешнего электрич.поля , совпадают и дипольные моменты их=0(р=0).Поэтому молекулы таких диэлектриков наз-ся неполярными.Но если неполярную молекулу диэлектрика внести во внешнее эл.поле, то в ней наводится дипольный момент,кот. не равен 0.(2ф)

2)Диэлектрики с полярными молекулами(жесткие диполи).Это в-ва ,в молекулах кот. электроны расположены не симметрично относ-но ядер. Центры тяжести зарядов не совпадают(р не равно0)-наличие эл.поля. Наличие дипольного момента позволяет приближенно считать ,что также молекулы ведут себя подобно жесткому диполю, расстояние электронов м/у зарядами кот. постоянно и не зависит от того,действует на него поле внешнее или нет.

3)Диэлектрики с ионным строением.-в-ва ,молекулы кот. имеют полное строение(NaCl,KBr). Таким образом, внесение всех 3-х групп диэлектриков во внешнее эл.поле приводит к возникновению отличного от нуля результирующего дипольного момента диэлектрика или к поляризации диэлектрика.

45.Магнитное поле токов.Одним из основных признаков эл.тока явл-ся мех. воздействие на магнитную стрелку, также мех. воздействие эл.ток может оказать на проводники с током, расположенные вблизи др.проводников-магнитные явления.

Взаимодействие токов впервые было изучено Ампером. Им был открыт з-н,позволяющий количественно определить взаимодействие проводников с эл. током.(1ф).

Индукция магнитного поля. Магнитное поле-матер. среда, посредством кот.осущ-ся взаимод-е эл.токов, либо воздействие тока на магнитную стрелку. (2ф)

В(индукция)-физ.величина, численно равная силе, с кот.магнитное поле бесконечно длинного проводника с током действует на // ток единичной длины и единичной силы.

46. Магнитное поле в среде. Напряженность магн.поля. (1ф) Если токи расположены в среде, то магнитная индукция: (2ф).

Для расчета магнитного поля в среде, кроме В вводится вспомогат. расчетная х-ка поля.

Н-напряженность м.п. (3ф). (А/м).

Напряженность бесконечно длинного проводника с током: (4ф).

В системе СГС напряженность измеряется в эрстедах(1Э=80 А/м).

47. Графическое изображение магн.поля. Для графического изображения м.п. используют линии магнитной индукции- линии касательные, к кот.каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этих точках.

Линии манитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током.

Магнитный поток. Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS наз-ся скалярная физическая величина, равная (1ф). Поток вектора В м.б. как полож. так и отриц. ,в зав-ти от знака cos a. Поток вектора связывают с контуром, по кот.течет ток. В таком случа полож.направление нормали к контуру нами уже определено: оно связывается с током правилом правого винта. Таким образом, магнитный поток, создаваемый контуром через поверхность, ограниченную им самим, всегда положителен.

Поток вектора магнитной индукции Ф(в) через произвольную поверхность S равен (2ф)

Для однородного поля и плоской поверхности, расположенной перпендикулярно вектору В, В(n)=В=const и (3ф)

Единица магнитного потока вебер(Вб) (1Вб=1Тл*м^2).

Теорема Гаусса для поля В. Поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю: (4ф) .Эта теорема отражает факт отсутствия магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и явл-ся замкнутыми. Магнитная индукция однородного поля соленоида с сердечником с магнитной проницаемостью (мю),равна (5ф)

Магнитный поток сквозь один виток соленоида площадью S равен (6ф),а полный магнитный поток,сцепленный со всеми витками соленоида и называемый потокосцеплением,(7ф).

56. Эффект холла. В 1880 г америк.физик Холл проделал след.опыт: через золотую пластинку он пропускал эл.ток и измерял разность потенциалов м/у противоположными точками А-В. Оказалось,что ∆φ(разность потенциалов)=0. Он помещает в однородное м.п. перпендикулярно ее боковым граням и оказывается, что потенциалы в точках А и В стали разными. Оказалось,что (1ф)

R- постоянная Холла.

48. Сила Ампера. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Сила действия однородного магнитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля,синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником: (1ф).