2

2)Точечный заряд — абстракция, вводимая для упрощения описания поля заряженного тела или системы тел.

Закон Кулона — это закон, описывающий силы взаимодействия между точечными электрическими зарядами. Был открыт Кулонам в 1785 году. Чтобы закон был верен необходимы:1) точечность зарядов — то есть расстояние между заряженными телами много больше их размеров — впрочем, можно доказать, что сила взаимодействия двух объёмно распределённых зарядов со сферически симметричными непересекающимися пространственными распределениями равна силе взаимодействия двух эквивалентных точечных зарядов, размещённых в центрах сферической симметрии; 2) их неподвижность. Иначе вступают в силу дополнительные эффекты: магнитное поле движущегося заряда и соответствующая ему дополнительная сила Лоренца, действующая на другой движущийся заряд; 3) взаимодействие в вакууме.

F=q1q2\4ПиEE0r^2 – закон кулона

K=1\4ПиE0=9*10^9 Н*м^2\Кл^2 – коэфицент пропорциональности.

38)Оптическая сила —величина,характеризующая преломляющую способность осесимметричных линз и центрированныхоптических систем из таких линз. Измеряется оптическая сила в диоптриях (в СИ): 1 дптр=1 м^-1. Обратно пропорциональна фокусному расстоянию системы: D=1/F .F — фокусное расстояние линзы. Оптическая сила положительна у собирающих систем и отрицательна в случае рассеивающих. Оптическая сила системы, состоящей из двух находящихся в воздухе линз с оптическими силами D₁ и D₂, определяется формулой:D=D₁+D₂-d*D₁D_2, где d — расстояние между задней главной плоскостью первой линзы и передней главной плоскостью второй линзы. Обычно оптическая сила используется для характеристики линз, используемых в офтальмологии, в обозначениях очков и для упрощённого геометрического определения траектории луча. Формула Линзы: 1/F=(1/f)+(1/d) ,F-фокусное расстояние линзы, d-расстояние от предмета до линзы, f-расстояние от линзы до изображения. Правило знаков.  F берут со знаком "+" для собирающей линзы и со знаком "-" для рассеивающей линзы, f — со знаком "+", если изображение действительное, и со знаком "-", если оно мнимое, d — со знаком "+" для действительного предмета и "-" для мнимого предмета. 

4

17) Действие магнитного поля на находящийся в нем прямой проводник объясняет закон ампера:

F_A=I*B*l*sinα α-угол между вектором магнитной индукции и силой тока в проводнике, l- длина проводника. Ампер установил , что сила ампера: пропорциональна длине проводника, пропорциональна модулю индукции магнитного поля, пропорциональна силе тока в проводнике, зависит от ориентации проводника в магнитном поле. Направление силы ампера: (правило левой руки): если ладонь левой руки расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали бы направление тока, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы ампера.

44) Уравнения Эйнштейна для фотоэффекта: Объяснения законов фотоэффекта: 1)Фототок насыщения пропорционален общему числу фотоэлектронов, покидающих поверхность Ме. Их число пропорционально числу фотонов, падающих на поверхность за тоже время. 2)Макс. кинетич. энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты излучения. Не зависит это интенсивности, но зависит от св-в Ме. 3)Фотоэффект может быть вызван светом частота которого Частота излучения при кот. происходит фотоэффект – красная граница, . КГ зависит от св-в Ме.

5

67) Особенности жидкого строения вещества: Постоянство занимаемого объема, Текучесть, Форма жидкости определяется сосудом. Поверхностное натяжение- свойство сокращения свободной поверхности жидкости.

Сила поверхностного натяжения- это сила действующая вдоль поверхности жидкости перпендикулярная к линии ограничивающей эту жидкость и стремящаяся к сокращению до минимума. Каждая жидкость характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения . Сигма уменьшается при увеличении температуры или добавлении в воду поверхностно активных вещ-в . Методы определения Путем отрыва капель( ) ,p- вес капли, .

77) Радиоактивность- явление самопроизвольного превращения неустойчивого изотопа одного хим. элемента в изотоп другого элемента, сопровождающиеся испусканием частиц, обладающих большой проникающей способностью.

Альфа-распад: :1)наблюдается для тяжелых ядер с А>200; 2)энергия- 2-9 МэВ; 3)энергия и скорость альфа-частиц в пучке очень близки к друг другу. Бета-распад: : 1)наблюдается для тяжелых и средних ядер; 2)скорости электронов сильно отличаются по величине;

Гамма-излучение: :1)очень коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны ; 2)энергия гамма-кванта находится в пределах от десятком килоэлектронвольт до нескольких мега электронвольт.

7

21) Явление электромагнитной индукции – это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре, находящемся в покое, в измененном магнитном поле или в движущемся стационарном поле. ЭДС индукции, возникающая в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока. . Если рассматривать не единичный контур, а катушку, где N- число витков в катушке: . Правило ленца для определения направления тока индукции: Возникающий в замкнутом проводящем контуре, ток индукции имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность контура стремится скомпенсировать то изменения магнитного потока, которое вызвало данный ток.

60) Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа:1) Молекулы имеют много меньший объем, чем объем сосуда; 2) Между молекулами не действуют силы притяжения; 3) При взаимодействии молекул друг с другом или стенки сосудов действуют силы отталкивания. Реальные газы ведут себя как идеальные при высоких температурах и низких давлениях. Давление ИГ: Качественное объяснение давления газа заключается в том, что при столкновениях молекулы друг с другом и со стенками сосудов они ведут себя как упругие тела, считаем, что газ заключен в ящик с определенным объемом.

; ; ; ; ; ; ; ; ;

P= -основное уравнение МКТ;

. 2ой вид уравнения: ; .

8

3) Электрическое поле – вид материи посредством которой осуществляется взаимодействие между зарядами. Св-ва поля: 1)Оно материально; 2)Порождается электрическим зарядом; 3)Обнаруживается по действию на электрический заряд. Электростатические поля (ЭСП) – поля создаваемые неподвижными электрическими зарядами. Напряженность – векторная физическая величина равная отношению силы, с которой поле действует на заряд, к этому заряду. E вектор = F вектор \ q Н\К; E = q\4ПиEE0r^2; Если заряд положительный, то направление вектора напряженности и вектора силы совпадают, а если отрицательный – они противоположны. Электрические поля изображают графически с помощью силовых линий. Силовая линия – напряженная линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке совпадает с вектором напряженности электрического поля. Св-ва силовых линий: 1)Силовые линии начинаются на + , а заканчиваются на – зарядах или уходят в бесконечность; 2)Силовые линии не пересекаются; 3)По густоте силовых линий можно судить о величине напряженности электрического поля. Дальше идут рисунки, гляньте в тетрадях. Однородное электрическое поле – поле, в котором напряженность одинакова по модулю и направлению. Силовые линии – параллельны. Принцип суперпозиции напряженности электрических полей – напряженность электрического поля созданного системой зарядов q1,q2,…,qn равна геометрической сумме напряженности полей созданных каждым из этих зарядов в отдельности. E вектор = E1 вектор + E2 вектор + … + E3 вектор. Принцип суперпозиции означает то, что поля не зависимы друг от друга.

29) Трансформатор – это электротехническое устройство, предназначенное для повышения и понижения переменного напряжения. Трансформатор состоит из двух катушек, расположенных на общем сердечнике, одна из катушек называется первичной, вторая – вторичной. Действие трансформатора основано на явлении электромагнитной индукции. Трансформатор имеет три режима работы: 1)Режим холостого хода – при разомкнутой цепи вторичной обмотки; 2)Рабочий режим – в цепь вторичной обмотки включена нагрузка с отличным от нуля сопротивлением; 3)Режим короткого замыкания – при замкнутой цепи вторичной обмотки без нагрузки. k=E1\E2=n1\n2; k>1 – понижающий трансформатор

k<1 – повышающий трансформатор; кпд = 95 – 99.5%.

10

50) RT-Уравнения состояния идеального газа; Закон Бойля-Мариота(изотермический процесс). T=const; M,m-const в любом законе ,и тогда закон приобретает вид pV=const; . График этого закона- изотерма:

33) Колебания высокой частоты, значительно превышающей частоту промышленного тока (50Гц), можно получить с помощью колебательного контура. Причем частота колебаний будет тем больше, чем меньше индуктивность и емкость контура. Однако большая частота электромагнитных волн еще не гарантирует интенсивного излучения электромагнитных волн. В своих опытах Герц использовал простое устройство, называемое сейчас вибратором Герца. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур.

Своими опытами Герц доказал: 1)существование электромагнитных волн; 2)волны хорошо отражаются от проводников; 3)образование стоячих волн; 4)определил скорость волн в воздухе (она примерно равна скорости в вакууме - c). Существует несколько понятий, касающихся опытов Герца: 1) Закрытый колебательный контур - Контур называется закрытым, так как он не излучает электромагнитные волны в пространство. Энергия, сообщаемая конденсатору, идет на нагревание проводов, а поэтому колебания затухающие (контур не излучает энергию в пространство). 2) Электромагнитный резонанс; 3)ОКРЫТЫЙ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР:Открытый колебательный контур представляет из себя прямой кусок проводника (иногда один его конец заземляют).Открытый колебательный контур излучает энергию в виде электромагнитной волны и часть ее идет на нагревание контура.Открытый колебательный контур хорошо излучает волны, длина которых в 2 раза больше размеров контура (или в 4 раза больше, если контур заземлен).

11

14) У магнита существует 2 полюса: северный и южный. N- север, s- юг. Полюс – место магнита, которое обладает наибольшим притягивающим действием.

Разноименные магнитные полюса- притягиваются, одноименные – отталкиваются. Магнитное поле направленно по направлению, которое указывает северный полюс магнитной стрелки помещенной в данную точку. Магнитное поле –вихревое поле- его магнитные линии замкнуты- они не имеют ни начала ни конца. Магнитные линии выходят из северного магнитного полюса и входят в южный. Магнитное поле прямого тока: рис 1. Магнитное поле кругового тока: рис 2. Соленоид :рис 3.

40)

12

16) Для силовой хар-ки магнитного поля вводится вектор индукции магнитного поля (индукция поля). B=F_max/(I*l) ;Направление магнитного поля- направление вектора магнитной индукции. Принцип суперпозиции: если магнитное поле в данной точке пространства создается несколькими проводниками с током, то индукция результирующего поля есть векторная сумма индукции полей, создаваемых каждым проводником с током в отдельности: = ₁+ ₂+…+ _n. –линии магнитной индукции входят в плоскость, -выходят. Правило правой руки для определения направления вектора м.и. : проводник мысленно обхватывается правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока, тогда остальные пальцы окажутся согнуты в направлении линий магнитной индукции. РИС 1- магнитная индукция прямого тока. РИС 2 –магнитная индукция кругового тока. Индукция прямого тока: B=(μ*μ₀*I)/(2πr); μ=B/B₀ (магнитная проницаемость в-ва); μ₀=4π*10^-7*Тл*м/А. Индукция витка с током: B==(μ*μ₀*I)/(2r). Напряженность: H=B/(μ*μ₀); μ>>1-верромагнетик; μ>1 парамагнетик; μ<1- диамагнетик.

78) Радиоактивный распад является процессом статистическим(вероятностным). Поэтому невозможно точно определить, когда произойдет распад данного ядра.

Для каждого радиоактивного вещества существует характерный интервал времени, называемый полураспадом. Период полураспада( )- период, за который распадется ровно половина первоначального количества радиоактивных ядер N. Для нахождения закона радиоактивного распада будем считать, что в начальный момент времени(t=0) число радиоактивных ядер = . Через время, равное периоду полураспада, что число будет Спустя промежуток времени, равный n периодам полураспада( ) радиоактивных ядер останется: . Активность(А) – число радиоактивных распадов происходящих в ед. времени. ;[A]-1Бк(Беккель); 1Ки(Кюри)= . Активность в-ва зависит от свойств изотопа и кол-ва ядер. . λ- постоянная распада(табличное значение).

13

37) Линза – это прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.

Виды линз: 1) Собирающая – если после преломления в ней пучок лучей будет сходящимся (Двояковыпуклая, Плосковыпуклая, Выпукловогнутая). Выпуклая линза в середине толще чем у краев. 2)Рассеивающая – если после преломления в ней параллельный пучок лучей будет расходящимся (Двояковогнутая, Плосковогнутая, Вогнутовыпуклая). Вогнутая линза в середине тоньше чем у краев. Основные характеристики линзы: Параксиальный пучок лучей – пучок лучей, распространяющихся вдоль главной оптической оси. Рисунок линзы: O1O2 – Главная оптическая ось – прямая, на которой лежат центры обеих сферических поверхностей линз; ГПЛ – это плоскость, проходящая через оптический центр линзы, перпендикулярен главной оптической оси (ГОО); O – оптический центр линзы – точка, проходя через которую, луч не приломляется; ПОО – прямая, проходящая через оптический центр линзы под любым углом к ГОО. Их может быть бесконечно много; OF – фокусное расстояние; F – фокус линзы – это точка, проходя через которую, после линзы собирается параксиальный пучок лучей.

55) ; ; ; ; Первый закон термодинамики: В неизолированной термодинамической системе изменения U равно сумме работ совершаемой над системой и кол-ву теплоты переданного системе: - невозможно создание вечного двигателя, т.к. любая машина совершает работу только за счет подведения кол-ва теплоты из вне или за счет снижения внутренней энергии. Применение первого закона термодинамики к изопроцессу: 1) T=const; ∆T=0=>∆U=0=>Q=-A= - т.е. все переданное кол-во теплоты идет на совершение работы; 2)V=const; ∆V=0=> =>Q=∆U-т.е. все переданное системой кол-во теплоты идет на изменение внутренней энергии;3) P=const; =>Q= - т.е. переданное кол теплоты идет на изменение внутренней энергии системы и совершение работы над окружающими телами

14

58) Молекулярно-кинетическая теория(МКТ)- объясняет тепловые явления в макроскопических телах исходя из микроскопической структуры. Основные положения МКТ: 1) Все макроскопические тела состоят из мельчайших обособленных частиц; 2) Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении, скорость которого зависит от температуры; 3) Между частицами существуют силы взаимного притяжения и отталкивания. Броуновское движение- движение частиц помещенных в жидкости или газе. Это следствие теплового движения в молекуле жидкости или газа. Диффузия - взаимное проникновение и перемешивание частиц взаимодействующих газов, жидкостей или твердых тел. Она идет до выравнивания концентрации по всему объему среды. Относительная молекулярная(атомная) масс- отношение массы молекулы(атома) данного вещества к 1/12 массы молекулы . 1а.е.м.= . . Молярная масса- масса вещества взятого в количестве 1 моль. 1 моль- количество вещества, в котором частиц сколько содержится, сколько в 0,012 кг углерода изотопа 12. Число Авогадро- 6,03* , число структурных единиц, содержащихся в 1ой моли вещества.

27) Электромагнитными колебаниями называют периодические изменения напряжённости электрического поля, магнитной индукции, силы тока, заряда и других характеристик электромагнитного поля. Электромагнитные колебания бывают свободными или вынужденными. Свободные электромагнитные колебания можно наблюдать в схеме, состоящей из катушки и конденсатора, называемой колебательным контуром: W_э=q²/2C (C-конденсатор, q- заряд). Замкнём конденсатор на катушку индуктивности L , после чего конденсатор начнёт разряжаться через катушку, а заряд на его пластинах уменьшаться. Разряд конденсатора будет постепенным, так как ЭДС самоиндукции в катушке станет противодействовать нарастанию силы тока. Разряжаясь через катушку, конденсатор будет терять свою энергию, однако, одновременно с уменьшением электрического поля будет расти энергия магнитного поля W_M катушки, через W_м=LI²/2 которую течёт ток I , . Если считать, что потерь энергии в этом контуре не происходит, то полная энергия электромагнитного поля контура будет постоянна: W_э+ W_м= (q²/2C)+( LI²/2). Когда конденсатор окажется полностью разряженным, сила тока в колебательном контуре достигнет максимального значения и вся энергия электрического поля конденсатора превратится в энергию магнитного поля катушки. Однако из-за явления самоиндукции ток в катушке не может уменьшиться мгновенно, и поэтому начинается перезарядка конденсатора, которая происходит, пока сила тока в контуре не станет равной нулю .В этот момент времени энергия магнитного поля катушки целиком превратится в электрическую энергию конденсатора, и при этом конденсатор будет обладать тем же зарядом, что и сначала ,  но заряды на пластинах, просто, поменяются местами. Далее конденсатор опять начнёт разряжаться, и колебательный контур вернётся в исходное состояние .Если пренебречь потерями энергии в колебательном контуре, то колебания тока в катушке и напряжения между пластинами конденсатора являются незатухающими гармоническими колебаниями, сдвинутыми по фазе /2 .   Расчёты показывают, что период Т таких колебаний зависит от индуктивности катушки L и ёмкости конденсатора С следующим образом: T=2π(LC)^1/2.

15

12)Электродвижущая сила – характеристика и действия сторонних сил. Работа сторонних сил осуществляется внутри источника тока. ξ= =1B. Источник тока – устройство, обеспечивающие непрерывное разделение зарядов и их упорядоченное движение во внешней цепи. Источники тока: 1)Гальванические элементы или аккумуляторы (хим. Энергия); 2)Генератор (мех. Энергия); 3)Фотоэлементы (используют энергию падающего света); 4)Термоэлементы (используют тепловое излучение). Закон Ома — физический закон, определяющий связь между ЭДС источника или напряжением с силой тока и сопротивлением проводника. Закон Ома для полной цепи: . Закон Ома для замкнутой цепи: ξ=IR+Ir= . Короткое замыкание (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. В трехфазных электрических цепях различают следующие виды коротких замыканий: 1. Однофазное (замыкание фазы на землю в сетях с заземленной нейтралью трансформатора); 2. Двухфазное (замыкание двух фаз между собой); 3. Двухфазное на землю (две фазы между собой и одновременно на землю); 4. Трёхфазное (три фазы между собой).

Для защиты от короткого замыкания принимают специальные меры: а.) Ограничивающие ток короткого замыкания: 1. Устанавливают токоограничивающие электрические реакторы; 2. Применяют распараллеливание электрических цепей, то есть отключение секционных и шиносоединительных выключателей; 3. Используют понижающие трансформаторы с расщеплённой обмоткой низкого напряжения; 4. Используют отключающее оборудование — быстродействующие коммутационные аппараты с функцией ограничения тока короткого замыкания – плавкие предохранители и автоматические выключатели. б.)Применяют устройства релейной защиты для отключения поврежденных участков цепи.

24) Колебание – изменения состояния физической системы, которое многократно повторяется через определенные промежутки времени.

Отличительный признак колебательного движения – его возвратность. Для существования колебаний необходимо: 1)Наличие возвратной силы; 2)Силы трения в системе должны быть малы. Параметры колебательного движения: 1) Координата тела (x) – смещение тела в положении равновесия; 2) Амплитуда ; 3) Т-период ; 4) Частота V= = ; 5) Круговая частота ; ; ; 6) Фаза ; 7)Начальная фаза , когда t=0. Кинематические законы движения: 1) x(t)=A ; 2) . Если тело движется по кинематическим законам, то колебания называются гармоническими. – осциллятор. Гармонический осциллятор – тело, которое колеблется по гармоническому закону.

18

4) A = F*дельта d=F(d1-d2)=qE(d1-d2); F=Gm1m2\r^2; Работа сил электростатического поля при перемещении заряда не зависит от формы траектории. При изменении направления движения на 180 градусов работа меняет свой знак на противоположный. Работа по перемещению по замкнутому контуру равна 0.

Потенциальные поля – поля, в которых работа по перемещению по замкнутому контуру равна нулю. Силы, действующие в таких полях называются консервативные силы.

19) Майкл Фарадей провел ряд опытов, в результате были установлены следующие факты: в катушке, подключенной к гальванометру, возникал эл. Ток, если относительно ее двигался магнит. Направление тока изменялось, если изменялось направление движения магнита. Такое же явление наблюдалось, если магнит был неподвижен, а двигалась катушка; При движении относительно катушки, подключенной к гальванометру, другой катушки, подключенной к источнику постоянного тока, в ней возникал эл. ток; Если 2 катушки размещались на общем каркасе и одна из них была подключена к гальванометру, а вторая- к источнику постоянного тока, ток в первой катушке возникал при изменении тока во второй. Во всех рассмотренных случаях в замкнутом проводящем контуре возникал индукционный ток. Сторонними силами являются изменяющееся магнитное поле, которое вызывает ЭДС индукции в цепи. Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Под действием внутри проводника происходит распределение положительных и отрицательных зарядов вдоль всей длины проводника . Сила Лоренца является в данном случае сторонней силой, и в проводнике возникает ЭДС индукции, а на концах проводника возникает разность потенциалов: .

23

5)Потенциал – это скалярная физическая величина, характеризующая потенциальную энергию единичного заряда в данной точке пространства. φ = w\q В. Знак перед фи показывает, какая выбрана точка начала движения. Под действием сил поля положительно заряженное тело будет стремиться из точки с более высоким потенциалом в точку с более низким потенциалом, а отрицательно заряженная – наоборот. φ= q\4πEE₀r. В воздухе или выкуем φ = kq\r

A=q2(-Δ φ)=q2(φ1 – φ2)=q2(q1\4πEE₀r1 – q1\4πEE₀r2)=q2q1(1\r1-1\r2)\4πEE₀r – работа по перемещению заряда q2 в поле заряда q1. A=-(W₁-W₂)=-(φ₂-φ₁)q=-qΔφ - разность потенциалов. Принцип суперпозиции потенциалов – потенциал поля системы точечных зарядов равен алгебраической сумме потенциалов полей отдельных зарядов. Знак потенциала определяется знаком заряда. Эквипотенциальная поверхность (э.п.) – это поверхность, на которой потенциал имеет одинаковое значение во всех точках. Э.п. перпендикулярна силовым линиям. Силовые линии идут от э.п. с большим потенциалом к э.п. с меньшим потенциалом. Чем теснее расположены э.п., тем больше напряженность в данном месте.

42) Планк предположил, что излучение света происходит не непрерывно, а квантами(порциями), т.е имеет квантовую природу. , , где с = 3*10⁸ (м/с)- скорость света, h =6,626*10^-34 (Дж*с)

Исходя из этого Эйнштейн предположил, что свет является набором движущихся элем. частиц – фотонов. Свойства фотонов: нету состояния покоя, безмассовая частица(т.е отсутсвует масса покоя, т.е он существует только в движении, поэтому и есть импульс, энергия), q=0, v=3*10⁸(м/c) во всех инерциальных системах отсчета, , .