- •Введение
- •Содержание разделов дисциплины
- •Тема 2.2 Термодинамика
- •Тема 2.3 Реальные газы
- •Тема 2.4 Свойства жидкостей и твердых тел
- •Раздел 3. Электричество и магнетизм
- •Тема 3.1 Элементы электростатики
- •Тема 3.2 Постоянный электрический ток
- •Задания для самостоятельной работы студентов и методические указания по их выполнению
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Способ 2
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Элементы электростатики Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона
- •Напряженность электрического поля
- •Потенциал поля точечных зарядов. Работа по перемещению зарядов в поле
- •Движение заряженных частиц в электрическом поле
- •Электрическая емкость. Конденсаторы
- •Энергия электрического поля
- •Постоянный электрический ток Основные формулы
- •Сила тока I
- •Сопротивление однородного проводника r
- •Сопротивление соединения проводников:
- •Закон Ома
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для всей цепи
- •Правила Кирхгофа
- •Работа и мощность тока
- •Электромагнетизм Основные формулы
- •Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Закон электромагнитной индукции
- •Индуктивность контура с током
- •Объемная плотность энергии магнитного поля
- •Примеры решения задач
- •Механические колебания и волны Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Кинематика гармонических колебаний
- •Волны в упругой среде
- •Электромагнитные колебания и волны Основные формулы
- •Формула Томсона
- •Связь длины электромагнитной волны с периодом т и частотой колебаний
- •Скорость электромагнитной волны в среде с диэлектрической проницаемостью и магнитной проницаемостью
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Геометрическая оптика и фотометрия Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Геометрическая оптика
- •Фотометрия
- •Тепловое излучение, квантовые свойства света Основные формулы
- •Закон Кирхгофа
- •Примеры решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения Закон Стефана-Больцмана. Закон Вина
- •Фотоэлектрический эффект
- •Строение атома Резерфорда – Бора Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Строение ядра атома Основные формулы
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Основные единицы физических величин си
- •Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
- •Основные физические постоянные
- •Литература
- •Содержание
Элементы электростатики Основные формулы
-
Закон Кулона. Взаимодействие точечных зарядов
- сила взаимодействия двух точечных зарядов и , - расстояние между зарядами, - диэлектрическая проницаемость среды, - электрическая постоянная.
-
Напряженность электрического поля
- сила, действующая на точечный положительный заряд , помещенный в данную точку поля.
-
Напряженность электрического поля точечного заряда на расстоянии от него
-
Принцип суперпозиции электрических полей
Напряженность результирующего электрического поля, созданного двумя и более точечными зарядами, равна векторной сумме напряженностей , создаваемых каждым зарядом в отдельности.
В случае двух электрических зарядов с напряженностями и , модуль вектора напряженности результирующего поля
,
- угол между векторами и .
-
Напряженность электрического поля, создаваемого металлической сферой радиусом R, несущей заряд q, на расстоянии r от центра сферы
-
Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинной равномерно заряженной нитью (цилиндром) на расстоянии r от ее оси
- линейная плотность заряда, равная отношению заряда, распределенного по нити, к длине нити.
-
Напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью
- поверхностная плотность заряда, величина, равная отношению заряда, распределенного по поверхности к площади этой поверхности.
-
Напряженность поля, создаваемого двумя параллельными бесконечными равномерно и разноименно заряженными плоскостями с одинаковой по модулю поверхностной плотностью заряда (поле плоского конденсатора).
-
Потенциал электрического поля
- величина, равная отношению потенциальной энергии точечного положительного заряда , помещенного в данную точку поля к этому заряду.
-
Потенциал поля точечного заряда , на расстоянии r от него
-
Принцип суперпозиции для потенциала электрического поля
Потенциал электрического поля, создаваемого системой точечных заряженных тел равен алгебраической сумме потенциалов полей, создаваемых в данной точке каждым из заряженных тел в отдельности.
-
Энергия взаимодействия системы точечных зарядов
- потенциал поля, создаваемого всеми (n-1) зарядами, за исключением i-го, в точке, где расположен заряд .
-
Потенциальная энергия пробного заряда в поле точечного заряда на расстоянии r от него.
-
Работа сил электростатического поля по перемещению заряда из точки с потенциалом в точку с потенциалом
- разность потенциалов,
-
Связь напряженности однородного электрического поля и потенциала
d – расстояние между двумя точками поля, разность потенциалов между которыми равна
-
Электроемкость уединенного проводника
;
-
Электроемкость плоского конденсатора
S - площадь пластин (каждой пластины), d – расстояние между ними, - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.
-
Электроемкость С последовательно соединенных конденсаторов
n – число конденсаторов.
-
Электроемкость С параллельно соединенных конденсаторов
n – число конденсаторов.
-
Энергия заряженного проводника
-
Энергия заряженного конденсатора
-
Объемная плотность энергия (энергия электрического поля, приходящаяся на единицу объема)