1) Самоиндукция. Индуктивность.
Если по катушки идет переменный ток, то магнитный поток, пронизывающий катушку, меняется. Поэтому в том же самом проводнике, по которому идет переменный ток, возникает ЭДС индукции. Это явление называют самоиндукцией.
При
самоиндукции проводящий контур выполняет
двойную роль: переменный ток в проводнике
взывает появление магнитного потока
через поверхность, ограниченную контуром.
А так как магнитный поток изменяется
со временем, то появляется ЭДС индукции
.
По правилу Ленца в момент нарастания
тока напряженность вихревого электрического
поля направлена против тока. Следовательно,
в этот момент вихревое поле препятствует
нарастанию тока. Наоборот, в момент
уменьшения тока вихревое поле поддерживает
его.
Модуль вектора индукции магнитного поля, создаваемого током, пропорционален силе тока. Так как магнитный поток Ф пропорционален В, то Ф ~ B ~ I.
Можно, следовательно, утверждать, что
,
где L — коэффициент пропорциональности между током в проводящем контуре и магнитным потоком. Величину L называют индуктивностью контура, или его коэффициентом самоиндукции.
Используя закон электромагнитной индукции и выражение Ф = LI, получаем равенство
если считать, что форма контура остается неизменной и поток меняется только за счет изменения силы тока.
Из формулы следует, что индуктивность — это физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока в нем на 1 А за 1 с.
Единицу индуктивности в СИ называют генри (обозначается Гн). Индуктивность проводника равна 1 Гн, если в нем при равномерном изменении силы тока на 1 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В:
Билет 8.
1) Механические колебания, виды колебаний. Условия возникновения свободных колебаний.
Колебания — движения, при которых тело поочередно смещается то в одну, то в другую сторону. С течением времени колебания постепенно ослабевают (затухают).
Маятник — повешенное на нити или закрепленное на оси тело, которое может совершать колебания под действием тяжести.
Механические колебания — движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени.
Повторяются движения поршней в двигателе автомобиля, поплавка на волне, ветки дерева на ветру, нашего сердца. Все это различные примеры колебаний.
Колебания делятся на свободные, затухающие и вынужденные:
Свободные колебания — колебания в системе под действием внутренних сил, после того как система выведена из положения равновесия и предоставлена затем самой себе.
Затухающие колебания — колебания, совершаемые под действием внутренних сил и сил сопротивления.
Вынужденные колебания — колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил. Имеют наибольшее значение.
Условия возникновения свободных колебаний:
При выведении тела из положения равновесия в системе должна возникать сила, направленная к положению равновесия и, следовательно, стремящаяся возвратить тело в в положение равновесия;
Трение в системе должно быть достаточно мало. Иначе колебания быстро затухнут. Незатухающие колебания возможны лишь при отсутствии трения.
Билет 9.
1) Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота, циклическая частота.
Координата тела, совершающего свободные колебания, меняется с течением времени по закону синуса или косинуса.
Гармонические колебания — периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса.
Амплитуда гармонических колебаний — модуль наибольшего смещения тела от положения равновесия.