Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы физика.docx
Скачиваний:
12
Добавлен:
21.04.2019
Размер:
375.01 Кб
Скачать

1.Зак.кулона: Модуль силы взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению модулей этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Электрич.поле-особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрич.зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля. Напряж.электриич.поля — векторная физ.величина, характеризующая электрич.поле в данной точке и численно равная отношению силы   действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q. Принцип суперпозиции: результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил (Принцип суперпозиции (наложения) полей):  .

2. Поток вектора напряж. равен числу линий вектора E, прониз.некоторую поверх. S. . Теорема Остроградского-Гаусса).: поток электрической индукции через любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме всех зарядов, находящихся внутри поверхности: .

3. Работа по перемещ.заряда.При перемещении пробного заряда q в электрическом поле электрические силы совершают работу. . ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ - скалярная величина, определяющая потенциальную энергию заряда в любой точке эл. поля.

. Потенциал системы точеч.зарядов . В электростатич.поле потенц.энергия служит мерой взаимод.зарядов

4. Циркуляция вектора напряж.-работа, которую совершают электрич.силы при перемещении единич. Полож. заряда по замкнутому пути L . Связь: .

5. Электроемкость проводников - это физ.величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрич.аряды. Электроемкость проводников: С = Q/fi. Электроемкостью системы из двух проводников-физ.величина, определяемая как отношение заряда q одного из проводников к разности потенциалов Δφ между ними: /Электрич.ёмкость — характеристика проводника, мера его способности накапливать электрический заряд. Такая ёмкость определяется как отношение величины электрического заряда к разности потенциалов между этими проводниками(параллельное и послед.соед конденсаторов рассм..)

6. Электрич.диполь - система двух точеч.зарядов +Q и -Q, располож. на расстоянии друг от друга. На диполь, находящийся в электрич.поле, действует пара сил, стремящихся установить его вдоль силовых линий. 1,Электрич.диполь в неоднород. Электрич.поле Е в частном случае, когда момент диполя p направлен по полю.F1F2 — силы, действующие со стороны поля на заряды +е и -e: F2>F1 и результирующая сила F=F2-F1 стремится переместить диполь в область большей напряж.внеш.поля. 2, Имеется в виду потенц.энергия диполя в однородном электрич.поле, которая, если диполь "отпустить", произведёт работу, поворачивая диполь.Работа при вращательном движении соответствует убыли потенц.энергии диполя: 1, 2,

7. Поляризация диэлектриков- явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрич.поля, иногда под действием других внеш.сил или спонтанно. Различают поляризацию, наведенную в диэлектрике под действием внеш.электрич. поля, и спонтанную поляризацию, которая возникает в сегнетоэлектриках в отсутствие внеш.поля.Thm Гаусса: т. е. поток вектора смещения электростатич.поля в диэлектрике сквозь любую замкнутую поверхность равен алг. сумме свободных электрич. зарядов, заключенных внутри этой поверхности. В такой форме теорема Гаусса верна для электростатич.поля для однородной и неоднородной . Главная задача электростатики–расчет электрич.полей, то есть Е0 в различных электрич.аппаратах, кабелях, конденсаторах. Для упрощения расчетов была введена новая векторная величина – вектор электрич.смещения: . Степень поляризации диэлектрика характеризуется векторной величиной, которая называется поляризованостью или вектором поляризации (P). Поляризованность определяется как электрический момент единицы объема диэлектрика

,

где N - число молекул в объеме . Поляризованность P часто называют поляризацией, понимая под этим количественную меру этого процесса.

8. Физ.смысл диэлектрич.прониц.среды- безразмерная физ.величина, характеризующая св-ва изолирующей среды. Она показывает, во сколько раз взаимод. между зарядами в однородной среде меньше, чем в ваакуме. На поверхности раздела двух диэлектриков с различными абсолютными диэлектрическими проницаемостями e1 и e2 равны между собой касательные составляющие напряженности поля Еt1t2 и нормальные составляющие вектора электрического смещения Dn1=Dn2.

9.Пьезоэлектрики — диэлектрики, в которых наблюдается пьезоэффект, то есть те, которые могут либо под действием деформации индуцировать электрический заряд на своей поверхности (прямой пьезоэффект), либо под влиянием внеш.электрич.поля деформир. (обратный пьезоэффект). Прим: датчики давления, пьезоэлектрич.детонаторы, источники звука огромной мощности.Сегнетоэлектрики-твёрдые диэлектрики (некоторые ионные кристалы и пьезоэлектрики),обладающие в определённом интервале температур собст.электрич.дипольным моментом, который может быть переориентирован за счёт приложения внеш.электрич.поля.Прим:в конденсаторах, пьезоэлектрических устройствах, электрооптических системах, нелинейной оптике, различных температурных датчиках. Пироэлектрики-кристаллические диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, то есть поляризацией в отсутствии внешних воздействий.Прим:в технике в качестве индикаторов и приёмников излучений. Электрет-диэлектрик, длительное время сохраняющий поляризованное состояние после снятия внеш.воздействия, которое привело к поляризации (или заряжению) этого диэлектрика, и создающий в окружающем пространстве квазипостоянное электрич. поле.Прим: запоминающих устройств, электродвигателей, генераторов,фильтров и мембран,противокоррозионных конструкций,узлов трения,систем герметизации.

10. Энергия электрич.поля: .Объёмная плотность электрич.поля-физ.величина является электрич.(потенциальной) энергией единицы объема пространства, в котором создано электрическое поле. 

11.Сила Лоренца-сила,с которой электромаг.поле действует на точечную заряженную частицу Электрострикция-эффект изменения линейных размеров вещества при приложении к нему электрич. поля. Наблюдается абсолютно во всех веществах (в отличие от пьезоэффекта, который существует лишь в кристаллах с определённой симметрией). Связь между деформацией и электрическим полем является квадратичной. Линейная связь между деформацией и электрическим полем наблюдается в пьезоэлектриках. Наиболее высокие значения электрострикции наблюдаются в веществах, получивших название сегнетоэлектрические релаксоры. Формально, электрострикционный коэффициент — это тензор четвёртого ранга (Qijlk), зависящий от механического напряжения (тензор второго ранга xij) и поляризации (тензоры первого ранга Pk, Pl). .Электрокалорический эффект- изменение температуры пироэлектрика при приложении к нему электрич.поля Е, т. е. это эффект, обратный пироэлектрическому. В соответствии с этим уравнение электрокалорического эффекта имеет вид:D T = qD Ea,где q — коэф.электрокалорического эффекта.

12. Для возникновения и существования электрического тока необходимо, с одной стороны, наличие свободных носителей тока- заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно, с другой стороны- наличие электрического поля, энергия которого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение. Ниже приведены примеры уравнений непрерывности, которые выражают одинаковую идею непрерывного изменения некоторой величины. .

Уравнение непрерывности

Поток через замкнутую поверхность плотности тока равен скорости уменьшения заряда внутри поверхности.

13.Закон Ома. Сила тока, текущего по однородному участку цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. - закон Ома в интег.форме, - закон Ома в диф.форме.

14.Электросопротивление- хар-ка противодействия проводника движ. эл-нов, измеряемая отношением прилож. к нему напряжения к величине протек, по нему электрич. тока; определ. рассеянием эл-нов в дефектах кристал-лич. решетки Высокотемпературные сверхпроводники-семейство материалов с общей структурной особенностью, относительно хорошо разделёнными медно-кислородными плоскостями. Температура сверхпроводящего перехода, которая может быть достигнута в некоторых составах в этом семействе, является самой высокой среди всех известных сверхпроводников.Сверхпроводимость- свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определённого значения (критическая температура).

15. Закон Ома для неоднородного участка цепи имеет вид: .Второй закон: алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме ЭДС, действующих вдоль этого же контура.

16.Работа тока :dA=U*dq=IU*dt, Мощность тока:P= d A/d t=U I= I2 R= U2/R.Закон Джоуля-Ленца- Мощность электрического тока равна отношению работы тока ΔA к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена:

7.13)

Данное соотношение выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме.

(17.14)

Формула (17.14) выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивлению участка. В матем.форме этот закон имеет вид .

17. – формула для нахождения токов в сплошной среде

Квазистационарный ток-относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов. Время релаксации-процесс установления термодинамического, а, следовательно, и статистического равновесия в физической системе, состоящей из большого числа частиц. Шаговое напряжение-напряжение, обусловленное электрич.током, протекающим в земле или токопроводящем полу, и равное разности потенциалов между двумя точками поверхности земли (пола), находящимися на расстоянии одного шага человека.

Свободные заряды, имеющиеся в любом проводнике, перемещаются под действием электростатического поля и спустя промежуток времени, называемый Максвелловским временем релаксации, создают обратное поле, полностью компенсирующее внешнее. Максвелловское время релаксации обратно пропорционально удельной электропроводности материала, поэтому при отсутствии электропроводности, связанной с наличием свободных носителей заряда, характерное время создания компенсирующего поля устремляется к бесконечности.

18. Теория Друде- классическое описание движения электронов в металлах. Формула Друде Кинетическое уравнение Больцмана в приближении времени релаксации приводит для проводимости электронного газа к формуле Друде: , -электрич.удельная проводимость,n- концентрация электронов,e0- элементарный заряд, -время релаксации по импульсам (время, за которое электрон «забывает» о том в какую сторону двигался),m- эффективная масса электрона. Закон Ома: , Теория Друде не объясняет температурную зависимость постоянной Холла и её положительные значения для ряда материалов, а также диэлектрические свойства алмаза и металлические-графита. Средняя длина свободного пробега электрона оказывается на несколько порядков больше, чем шаг кристаллической решётки. Объяснение этому даётся в квантовой теории, где показывается, что в идеальном кристалле при нулевой температуре электрон не рассеивается вообще, но в реальном кристалле он рассеивается на примесях, дефектах и фононах, возмущениях кристаллич.решетки.