- •Взаимная индукция. Трансформаторы
- •Вынужденные колебания. Резонанс
- •Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение. Скорость, ускорение, энергия механических гармонических колебаний.
- •Гармонический осциллятор. Пружинный, математический и физический маятники.
- •Диэлектрики. Электрический диполь. Поляризация диэлектрика.
- •Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Магнитная постоянная.
- •Закон Ома для однородных и неоднородных участков цепи. Правила Кирхгофа.
- •22.Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа.
- •Индуктивность. Самоиндукция. Токи при замыкании и размыкании цепи.
- •Конденсаторы. Соединение конденсаторов.
- •Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Движение заряда в магнитном поле.
- •Магнитное поле на границе двух сред.
- •Магнитное поле тороида и соленоида. Энергия магнитного поля соленоида.
- •Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био-Савара-Лапласа.
- •Магнитные моменты атомов и электронов. Диа- и парамагнетики.
- •Намагниченность. Магнитное поле в веществе.
- •Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.
- •Поляризованность (вектор поляризации). Сегнетоэлектрики.
- •Потенциал. Разность потенциалов.
- •Единица разности потенциалов
- •Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- •Проводники в электростатическом поле. Электроемкость уединенного проводника.
- •Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.
- •Работа по перемещению проводника и контура в магнитном поле.
- •Работа сил электрического поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности.
- •Сторонние силы. Электродвижущая сила, напряжение и разность потенциалов.
- •Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.
- •Условия на границе раздела двух диэлектрических сред.
- •Ферромагнетики. Магнитный гистерезис.
- •Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитный момент кругового тока.
- •Электрические заряды. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
- •Электрический ток. Сопротивление проводников. Закон Ома.
- •18. Электрический ток. Сила и плотность тока.
- •20. Закон Ома. Сопротивление проводников.
- •Электрическое поле. Напряженность электростатического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электростатического поля.
- •2.Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции.
- •Электрическое смещение. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике.
- •Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Закон Фарадея.
- •Элементы классической теории электропроводности в металлах.
- •Энергия электрического поля, системы зарядов, уединенных проводников, конденсаторов.
Взаимная индукция. Трансформаторы
Явление возникновения э. д. с. в одном из контуров при изменении силы тока в другом называется взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности L21 и L12 называются взаимной индуктивностью контуров. Расчеты, подтверждаемые опытом, показывают, что L21 и L12 равны друг другу, т. е. L12 = L21.
Принцип действия трансформаторов, применяемых для повышения или понижения напряжения переменного тока, основан на явлении взаимной индукции. Первичная и вторичная катушки (обмотки), имеющие соответственно N1 и N2 витков, укреплены на замкнутом железном сердечнике. Так как концы первичной обмотки присоединены к источнику переменного напряжения с э.д.с. то в ней возникает переменный ток, создающий в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток, который практически полностью локализован в железном сердечнике и, следовательно, почти целиком пронизывает витки вторичной обмотки. Изменение этого потока вызывает во вторичной обмотке появление э.д.с. взаимной индукции, а в первичной — э.д.с. самоиндукции.
Вынужденные колебания. Резонанс
При отклонении математического маятника от положения равновесия его потенциальная энергия увеличивается, т.к. увеличивается расстояние до Земли. При движении к положению равновесия скорость маятника возрастает, и увеличивается кинетическая энергия, за счет уменьшения запаса потенциальной. В положении равновесия кинетическая энергия – максимальная, потенциальная – минимальна. В положении максимального отклонения – наоборот. С пружинным – то же самое, но берется не потенциальная энергия в поле тяготения Земли, а потенциальная энергия пружины. Свободные колебания всегда оказываются затухающими, т.е. с убывающей амплитудой, т.к. энергия тратится на взаимодействие с окружающими телами. Потери энергии при этом равны работе внешних сил за это же время. Амплитуда зависит от частоты изменения силы. Максимальной амплитуды она достигает при частоте колебаний внешней силы, совпадающей с собственной частотой колебаний системы. Явление возрастания амплитуды вынужденных колебаний при описанных условиях называется резонансом. Так как при резонансе внешняя сила совершает за период максимальную положительную работу, то условие резонанса можно определить как условие максимальной передачи энергии системе.
Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение. Скорость, ускорение, энергия механических гармонических колебаний.
Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени. Колебательные процессы широко распространены в природе и технике, например качание маятника часов, переменный электрический ток и т. д.
Простейшим типом колебаний являются гармонические колебания — колебания, при которых колеблющаяся величина изменяется со временем по закону синуса (косинуса)
где А — максимальное значение колеблющейся величины, называемое амплитудой колебаний, w—круговая (циклическая) частота, ф — начальная фаза колебаний
Гармонический осциллятор. Пружинный, математический и физический маятники.
Гармоническим осциллятором называется система, совершающая колебания, описываемые уравнением вида
Колебания гармонического осциллятора являются важным примером периодического движения и служат точной или приближенной моделью во многих задачах классической и квантовой физики.
Пружинный маятник — это груз массой m, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы F= — kx, где k — коэффициент упругости, в случае пружины называемый жесткостью. Уравнение движения маятника
колебания по закону х = A cos(cos a + ф) с циклической частотой
С периодом
С потенциальной энергией
Физический маятник — это твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси подвеса, не проходящей через центр масс тела