Билет № 15

1. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов. Закон сохранения электрического заряда.

2. Экспериментальное исследование явления испарения жидкости.

3. Комплексная задача на применение второго закона Ньютона в случае, когда тело движется прямолинейно.

Ответ

Электри́ческий заря́д — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Единица измерения заряда в СИ — кулон — электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за время1 с. Заряд в один кулон очень велик. Если бы два носителя заряда (q₁ = q₂ = 1 Кл) расположили в вакууме на расстоянии 1 м, то они взаимодействовали бы с силой 9·10⁹ H.

Явление, при котором телам сообщаются электрические заряды, называют электризацией. Степень электризации тел характеризуется величиной и знаком электрического заряда, полученного телом.

Знак заряда тел в результате электризации определяется тем, что одни вещества при трении отдают электроны, а другие их присоединяют.

Если электрон находится далеко от ядра и слабо с ним связан (энергия связи электрона с атомом мала), то он может легко оторваться от атома. Атом при этом превращается в положительный ион.

В других атомах ядро сильно удерживает электрон. Такой атом может присоединить к себе дополнительный электрон, образуя отрицательный ион.

Например, эбонитовая палочка, потертая о мех, электризуется отрицательно, а стеклянная палочка, потертая о шелк, электризуется положительно.

Рассмотрим замкнутую или изолированную систему тел, т. е. такую систему тел, которая не взаимодействует с окружающими телами.

При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда:

в замкнутой системе суммарный электрический заряд сохраняется.

Иными словами, электрические заряды не создаются и не исчезают, они лишь перераспределяются между контактирующими телами.

Многочисленные опыты показывают, что тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются

Билет № 16

1. Постоянный электрический ток, условия его существования. Электрическая цепь. Сила тока и напряжение. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи.

2. Экспериментальное исследование зависимости силы Архимеда от объема и плотности погруженного в воду тела.

3. Комплексная задача на использование закона сохранения энергии при движении тела по окружности.

Ответ

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц под действием сил электрического поля или сторонних сил.

За направление тока выбрано направление движения положительно заряженных частиц.

Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.

Условия существования: Для существования постоянного электрического тока необходимо наличие свободных заряженных частиц и наличие источника тока, в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля.

Источник тока - устройство, в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля. В источнике тока на заряженные частицы в замкнутой цепи действуют сторонние силы. Причины возникновения сторонних сил в различных источниках тока различны. Например в аккумуляторах и гальванических элементах сторонние силы возникают благодаря протеканию химических реакций, в генераторах электростанций они возникают  при движении проводника в магнитном поле, в фотоэлементах - при действия света на электроны в металлах и полупроводниках.

Электродвижущей силой источника тока (Вольты) называют отношение работы сторонних сил к величине положительного заряда, переносимого от отрицательного полюса источника тока к положительному.

Е=Aст/q

 

Сила тока(Амперы) - скалярная физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через проводник, ко времени, за которое этот заряд прошел.

I=q/t

где I - сила тока, q - величина заряда (количество электричества), t - время прохождения заряда.

Напряжение - скалярная физическая величина, равная отношению полной работе кулоновских и сторонних сил при перемещении положительного заряда на участке к значению этого заряда.

U=A/q

где A - полная работа сторонних и кулоновских сил,  q - электрический заряд.

Электрическое сопротивление - физическая величина, характеризующая  электрические свойства участка цепи.

R=pl/S

где ρ - удельное сопротивление проводника, l - длина участка проводника,  S - площадь поперечного сечения проводника.

Проводимостью называется величина, обратная сопротивлению

G=1/R

где G - проводимость.