- •Материальная точка. Механическое движение. Связь кинематических переменных для простейших видов движения
- •3.Основные виды сил в механике и их природа
- •5. Импульс тела и системы тел. Центр масс. Закон сохранения импульса.
- •7. Понятие об уравнении состояния. Идеальный газ, его основные приближения и уравнение состояния. Обобщенное уравнение состояния системы
- •Основное уравнение молекулярно - кинетической теории газа и его роль.
- •Изопроцессы в идеальном газе и их графики
- •10.Термодинамический подход. Простейшие термодинамические параметры. Первое начало термодинамики и изопроцессы.
- •Математическое выражение первого закона термодинамики для различных процессов
- •11.Тепловые двигатели. Цикл Карно и двигатель Карно.
- •12.Второе начало термодинамики и его статистическая природа.
- •Электростатика. Закон Кулона. Силовые линии электрического поля и их свойства. Напряжённость.
- •Свойства силовых линий электрического поля
- •14.Напряжённость электрического поля. Потенциал и его связь с напряжённостью
- •Энергия взаимодействия электрических зарядов
- •16.Законы Ома в интегральной и дифференциальной форме. Понятие эдс, условие поддержания постоянного тока.
- •17. Энергетика тока, закон Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной форме. Ток в разных средах.
- •18.Типы соединения проводников. Простейшие электрические цепи. Правила Кирхгофа.
- •Резистор
- •Последовательное соединение
- •Первый закон
- •Второй закон
- •19.Магнитное поле и его природа. Индукция и напряжённость. Свойства линий индукции. Магнитное поле прямого тока.
- •Вычисление
- •20.Сила Ампера. Сила Лоренца. Движение заряда в магнитном поле.
- •Лоренца сила
- •Явление электрической и магнитной индукции. Элементарные представления об уравнениях Максвелла.
- •Явление магнитной индукции.
- •22.Поведение механической системы в окрестности устойчивого равновесия.
- •Устойчивое равновесие
- •23. Простейшие колебательные системы, общие методы определения собственной частоты. Сложение колебаний. Метод векторных диаграмм. Простейшие колебательные системы.
- •Пружинный маятник.
- •Математический маятник.
- •Математический маятник с пружиной.
- •Векторная диаграмма
- •24.Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебательные системы.
- •Автоколебательные системы
- •25.Упругие волны, их характеристики. Понятие упругой среды. Типы волн в различных средах
- •Классификация
- •Упругие волны в твёрдых телах
- •Энергия и поток энергии в волне. Интерференция механических волн, понятие интерференционной картины. Интерференция механических волн
- •Интерференция света в тонких плёнках
- •Электромагнитные колебания, их характеристики. Колебательный контур. Электромеханические аналогии.
- •Электромеханические аналогии уравнения Лагранжа-Максвелла
- •Затухающие и вынужденные электромагнитные колебания.
- •29.Переменный и электрический ток. Импеданс и его виды. Резонанс в электрических цепях.
- •30.Электромагнитные волны, их характеристики. Энергия и поток энергии в электромагнитной волне.
- •31.Скорость света. Геометрическая оптика. Принцип Ферма. Отражение и преломление света.
- •Линзы. Простейшие оптические системы.
- •33.Волновая оптика. Интерференция света и её применение.
- •34.Дифракция света, дифракционная решётка.
- •35. Квантовая оптика. Фотоэффект. Фотоны
- •Законы внешнего фотоэффекта
- •Вентильный фотоэффект
- •Принцип неопределённости. Одномерное движение. Элементарное представление о волновой функции и уравнении Шредингера.
- •Боровский атом водорода и его квантование. Боровские уровни и спектр атома водорода. Полуклассическая теория Бора
- •38. Реальный атом и его квантовое число. Таблица Менделеева.
- •Структура периодической системы
- •Значение периодической системы
- •Устойчивость атомных ядер
- •Применение изотопов человеком
- •40.Ядерные реакции. Радиоактивный распад и его виды. Закон радиоактивного распада. Ядерный синтез.
- •Гамма-распад (изомерный переход)
- •Ядерные силы и реакции.
Второй закон
Второй закон Кирхгофа (Закон напряжений Кирхгофа, ЗНК) гласит, что алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура. Если в контуре нет ЭДС, то суммарное падение напряжений равно нулю:
для постоянных напряжений
для переменных напряжений
Иными словами, при обходе цепи по контуру, потенциал, изменяясь, возвращается к исходному значению. Если цепь содержит ветвей, из которых содержат источники тока ветви в количестве , то она описывается уравнениями напряжений. Частным случаем второго правила для цепи, состоящей из одного контура, является закон Ома для этой цепи.
Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при любом характере изменения во времени токов и напряжений
19.Магнитное поле и его природа. Индукция и напряжённость. Свойства линий индукции. Магнитное поле прямого тока.
Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения[1], магнитная составляющая электромагнитного поля[2]
Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах (и магнитными моментами других частиц, хотя в заметно меньшей степени) (постоянные магниты).
Кроме этого, оно появляется при наличии изменяющегося во времени электрического поля.
Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B (вектор индукции магнитного поля)[3][4]. С математической точки зрения B=B(x,y,z) - векторное поле, определяющее и конкретизирующее физическое понятие магнитного поля. Нередко вектор магнитной индукции называется для краткости просто магнитным полем (хотя, наверное, это не самое строгое употребление термина).
Еще одной фундаментальной характеристикой магнитного поля (альтернативной магнитной индукции и тесно с ней взаимосвязанной, практически равной ей по физическому значению) является векторный потенциал.
Магнитное поле создается (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам).
Вычисление
В простых случаях магнитное поле проводника с током (в том числе и для случая тока, распределенного произвольным образом по объему или пространству) может быть найдено из закона Био — Савара — Лапласа или теоремы о циркуляции (она же — закон Ампера). В принципе, этот способ ограничивается случаем (приближением) магнитостатики - то есть случаем постоянных (если речь идет о строгой применимости) или достаточно медленно меняющихся (если речь идет о приближенном применении) магнитных и электрических полей.
В более сложных ситуациях ищется как решение уравнений Максвелла.
Магни́тная инду́кция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью .
Более конкретно, — это такой вектор, что сила Лоренца , действующая со стороны магнитного поля[1] на заряд , движущийся со скоростью , равна
где косым крестом обозначено векторное произведение, α — угол между векторами скорости и магнитной индукции (направление вектора перпендикулярно им обоим и направлено по правилу правой руки).
Также магнитная индукция может быть определена[2] как отношение максимального механического момента сил, действующих на рамку с током, помещенную в однородное поле, к произведению силы тока в рамке на её площадь.
Является основной фундаментальной характеристикой магнитного поля, аналогичной вектору напряжённости электрического поля.
В системе СГС магнитная индукция поля измеряется в гауссах (Гс), в системе СИ — в теслах (Тл)
1 Тл = 104 Гс
Магнитометры, применяемые для измерения магнитной индукции, называют тесламетрами.
Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым направлены также как и вектор магнитной индукции в данной точке поля.. ЛМИ не имеют ни начала, ни конца, они всегда замкнуты. Поля с замкнутыми силовыми линиями называют вихревыми. Модуль вактора магн. Инд. Опред отношением максим силы, действующей на участок проводника с током со стороны магнитн поля, к произвед силы тока на длину этого участка B=Fm/I∆L
Напряжённость магнитного поля, векторная физическая величина (Н), являющаяся количественной характеристикой магнитного поля. Н. м. п. не зависит от магнитных свойств среды. В вакууме Н. м. п. совпадает с магнитной индукцией В; численно Н = В в СГС системе единиц и Н = В/m0 в Международной системе единиц (СИ), m0 — магнитная постоянная. В среде Н. м. п. Н определяет тот вклад в магнитную индукцию В, который дают внешние источники поля: Н = В — 4pj (в системе единиц СГС), или Н = (B/m0) — j (в СИ), где j — намагниченность среды. Если ввести относительную магнитную проницаемость среды m, то для изотропной среды Н = В/m0m (в СИ). Единицей Н. м. п. в СИ является ампер на метр (а/м), в системе единиц СГС — эрстед (э); 1 а/м = 4p×10-3 э @ 1,256×10-2 э.
Н. м. п. прямолинейного проводника с током I (в СИ) Н = m0I/2pa (а — расстояние от проводника); в центре кругового тока Н = m0I/2R (R — радиус витка с током I); в центре соленоида на его оси Н = m0nI (n — число витков на единицу длины соленоида). Практическое определение Н в ферромагнитных средах (в магнитных материалах) основано на том, что тангенциальная составляющая Н не изменяется при переходе из одной среды в другую. При однородной намагниченности тела напряжённость, измеренная на его поверхности, параллельной направлению намагниченности, соответствует напряжённости внутри тела. Методы измерения Н. м. п. рассмотрены в ст. Магнитные измерения, Магнитометр.
Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым в данной точке совпадают по направлению с вектором B (направление магнитной индукции) в этой точке. Направление линии магнитной индукции связано с направлением тока в проводнике.
Направление линии магнитной индукции определяется по правилу правой руки (правило буравчика).
Если правовинтовой буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки буравчика будет совпадать с направлением линии магнитной индукции.
Линии магнитной индукции прямого проводника с током представляют концентрические окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной току.
Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с токами. Это отличает их от линий напряженности (силовых линий) электрического поля. Замкнутость линий магнитной индукции означает то, что в природе не существует магнитных зарядов.
СВОЙСТВА ЛИНИЙ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
имеют направление;
непрерывны;
замкнуты (т.е. магнитное поле является вихревым);
не пересекаются;
по их густоте судят о величине магнитной индукции.
Магнитное поле прямого тока характерно тем, что оно не имеет явно выраженных полюсов.