2. В чём суть электромагнитной индукции? Индуктивность проводника, единицы его измерения. Выведите формулу индуктивности бесконечно длинного соленоида.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток. Индуктивность контура (L) – коэффициент пропорциональности. ,. 1Гн – индуктивность такого контура, магнитый поток самоиндукции которого при токе в 1А = 1Вб. 1Гн=1Вб/А=1В*С/А. Индуктивность длинного соленоида. Полный магнитный поток через соленоид.

Билет №19

1. Опишите поведение проводника в электрическом поле. Покажите, что напряжённость внутри любой полости проводника=0, а силовые линии эл.ст. поля вблизи поверхности проводника перпендикулярны этой поверхности.

Небольшая цил. Пов-ть, одно из оснований расположено внутри, другое – вне проводника.Поток вектора D ч/з внутр. Пов-ть = 0. Ч/з внешнюю пов-ть поток смещения DdS. Внутри цилиндра содержится сторонний заряд δdS. По т.Гаусса получим D=δ => E= δ/ε₀ε. Вблизи выступов эквапотенц-ые пов-ти распол-ся гуще, значит, и напряженность поля здесь больше => плотность зарядов на выступах особенно велика. К такому же выводу м/о прийти учтя, что из-за взаимного отталкивания заряды стремятся расположиться как м/о дальше друг от друга. Вблизи углублений в проводнике эквапотенциальные пов-ти расположены реже => напряженность меньше => плотность меньше. Вывод: плотность зарядов при данном потенциале опр-ся кривизной пов-ти; растет с увеличением полож-ой кривизны и убывает с увеличением отриц. кривизны.

Если поместить проводник во внешнее эл.-ст. поле заряды проводника начнут перемещаться. Это будет продолжаться до тех пор, пока не установится равновесие распределение зарядов, при котором Eвнутр. Проводника=0. Если бы это было так, то в проводнике возникло бы упор. движение зарядов без затраты энергии от вн. источника, что противоречит закону сохранения энергии.

Т.к. поле внутри проводника отсутствует, то поверхность проводника является эквивалентной => Е направлен по нормали к поверхности. Если бы это было не так, то под действием заряды начали бы перемещаться по поверхности проводника, что противоречит равновесному распределению зарядов.

2. Выведите формулу для силы взаимодействия двух параллельных бесконечно длинных проводников с током. Дайте определение единицы силы тока – Ампера.

Ампер – сила не изменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямоугольным проводником бесконечной длины и ничтожно малого поперечного сечения, расположенном в вакууме на расстоянии 1м один от другого, создаёт между этими проводниками силу, равную Н на каждый метр длины. Два параллельных тока одинакового направления притягиваются, разного – отталкиваются.

. По закону Ампера: ,. Рассуждая аналогично получаем:.

Билет №20

Какие вещества относятся к сегментоэлекрикам? В чём особенность их строения? Перечислите и объясните свойства сегметоэлектриков.

Сегментоэлектрики – диэлектрики, обладающие в определённом интервале температур спонтанной поляризованностью, т.е. поляризованностью в отсутствии внешнего поля (сегнетова соль, титанат бария). При отсутствии вн. поля сегнетоэлектрик состоит из доменов, областей с различными направлениями поляризованности. В целом дипольный момент диэлектрика=0. При внесении сегнетоэл. во вн.эл. поле происходит переориентация дипольных моментов по полю. После прекращения действия поля сумма эл. поля доменов будет поддерживать их некоторую ориентацию. Свойства: 1) При T> т. Кюри cв-ва исчезают. 2) , Х сегментоэл. зависит отполя.3) Р(Е) нелинейная – представляет собой петлю ГИСТЕРЕЗИСА.

2. Выведите дифференциальное уравнение затухающих колебаний в эл. контуре. Запишите его решение. Раскройте физический смысл коэффициента затухания, логарифмического декремента затухания, добротности контура.

Конденсатор предварительно заряжен. По второму закону Кирхгофа: ,,,.

Обозначим - коэффициент затухания.- собственная частота.,,,,,,-изменение амплитуды затухающих колебаний. Логарифмический декремент затухания:- время, за которое амплитуда уменьшается в е раз.-связь междуи.- коэффициент затухания - в- раз уменьшается амплитуда в единицу времени.

Добротность пропорциональна числу колебаний Ne, совершаемых системой за время релаксации.

Билет №21

1.Докажите, что на границе двух диэлектриков тангенциальная составляющая вектора претерпевают разрывов, а тангенциальная составляющая остаётся без изменения.

- напряжённость электрического поля. ,-направлен по касательным и силовым линиям.-вектор электрического смещения.. Построим вблизи границы раздела двух диэлектриков небольшой замкнутый прямоугольный контур.

По теореме о циркуляции вектора ,. Интегралы по участкамDA и BC ничтожно малы. =>. Таким образом тангенциальная составляющаяне претерпевает разрыв. На границе раздела двух диэлектриков построим прямой цилиндр, высота которого ничтожно мала. Основания настолько малы, что в пределах каждого из ниходинаков. По теореме Гаусса:,=>. Таким образом нормальная составляющаяне претерпевает разрыв.