- •Взаимная индукция. Устройство и принцип работы трансформатора (режим холостого хода и режим нагрузки).
- •Режим с нагрузкой
- •Отличые от электростатического (потенциального) свойства:
- •Вихревые токи. Скин-эффект. Индуктивность контура. Самоиндукция.
- •Закон Ампера. Магнитная индукция.
- •Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитные поля бесконечно длинного проводника с током и проводника с током длиной l.
- •Закон Ома. Сопротивление. Температурная зависимость сопротивления. Последовательное и параллельное соединение сопротивлений.
- •Конденсаторы. Ёмкость плоского, сферического и цилиндрического конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.
- •Контактные явления. Контактная разность потенциалов. Уровень Ферми. Термопара.
- •Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Условия на границе раздела двух магнетиков.
- •Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Ускорители заряженных частиц (линейный, циклотрон, бетатрон)
- •Магнитное поле и его характеристики
- •Магнитные моменты электронов и атомов. Ларморова прецессия. Гиромагнитное отношение. Диа- и парамагнетизм.
- •Элементы эл. Цепи:
- •Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
- •2.. Работа по перемещению проводника с током совершается за счет энергии источника тока.
- •Самостоятельный разряд (тлеющий, искровой , дуговой, коронный).
- •Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах. Физический смысл уравнений Максвелла.
- •Собственная проводимость полупроводников. Электронная и дырочная проводимости.
- •Типы диэлектриков. Понятие о поляризации. Напряженность электростатического поля в диэлектриках.
- •3 Типа поляризации:
- •Устройство и принцип действия электроизмерительных приборов.
- •Циркуляция вектора индукции магнитного поля в вакууме. Магнитное поле соленоида и тороида.
- •Циркуляция напряженности электростатического поля. Потенциал электростатического поля.
- •Теорема Остроградского-Гаусса:
- •Элементы зонной теории твердых тел. Металлы, диэлектрики, полупроводники.
- •Энергия и плотность энергии магнитного поля
Закон Ампера. Магнитная индукция.
Если провод, по которому течет ток, находится в магнитном поле, на каждый из носителей тока действует сила: , гдеI –ток,dl -элемент, B-Магнитная индукция в том месте, где помещен элемент dl
, I-ток, B-магнитная индукция, l-длина провода, угол между векторами dl и B
Закон Ампера: модуль силы, с которой магнитное поле действует на находящийся в нем проводник с током равен произведению индукции(B) этого поля, силы тока (I) длины участка (l) и синуса угла между направлениями тока и индукции магнитного поля.
Закон Ампера определяет величину и направление иглы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, помещенные в его поле.
__________________________________________________________________________
Магнитная индукция: основная силовая характеристика магнитного поля.
Магнитная индукция-это векторная физическая величина, равная максимальной силе, действующей со стороны магнитного поля на единичный элемент тока.
В случае когда скорость точечного заряда(V)<<конечной скорости (с),магнитная индукция поля движущегося заряда определяется: , где к- коэффициент пропорциональности,q(vr)-скалярно-векторное произведение, r-удаление от заряда.
Единица магнитной индукции-тесла(Тл)
Магнитная постоянная:
Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитные поля бесконечно длинного проводника с током и проводника с током длиной l.
Био и Савар провели исследование магнитных полей , текущих по тонким проводам различной формы. Лаплас проанализировал экспериментальные данные , полученные Био и Саваром, и нашёл, что магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма (суперпозиция) полей, создаваемых отдельными элементарными участками токов.
(I-ток;r -радиус вектор)
Магнитное поле бесконечно длинного проводника: Все векторы dB в данной точке имеют одинаковые направление, поэтому сложение векторов dB можно заменить сложением их модулей; точка ,для которой вычисляем магнитную индукцию находится на расстоянии r от провода:
Магнитное поле проводника с током длиной L:
Закон Ома. Сопротивление. Температурная зависимость сопротивления. Последовательное и параллельное соединение сопротивлений.
Закон Ома: сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике: , однородный в котором не действуют сторонние силы.
Закон Ома для полной цепи: Сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.
Максимальный возможный ток в цепи с данным источником тока возникает в том случае, если сопротивление внешней части цепи стремится к 0.Максимально возможный ток-ток короткого замыкания.
R-электрическое сопротивление в ОМ. ; l-длина однородного проводника , s-поперечное сечение, удельное сопротивление.
Для большинства металлов удельное сопротивления зависит температуры согласно закону:
где удельное сопротивление проводника при 0 градусов; температурный коэффициент сопротивления.
Закон Ома в дифференциальной форме:
; -удельная проводимость.
Удельное сопротивление проводника 1-го рода зависит от температуры:
Дифференциальная форма закона Ома для неоднородного участка цепи:
*)
Последовательное соединение сопротивлений:
Параллельное соединение:
Ионизация газов. Несамостоятельный заряд.
Электропроводность газов в результате подведения энергии со стороны носит название несамостоятельной проводимости.
Газовый разряд-прохождение электрического тока через газ.
Носителями тока являются положительные ионы . Для получения тока необходимо наличие ионизатора (действие ионизатора приводит к тому , что от некоторых молекул газа отщепляется один или несколько электронов, в результате чего эти молекулы превращаются в положительно заряженные ионы.).
Несамостоятельный заряд—заряд существующий только под действием внешнего ионизатора ( ультрафиолетовых или рентгеновских лучей, а также воздействием излучения радиоактивных веществ.).
Классическая теория электропроводности металлов. Законы Ома, Джоуля-Ленца, Видемана-Франца.
Друде - предположил, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. Следует ,что средняя скорость хаотического движения электронов:
при комнатной температуре ≈
Электроны не сталкиваются между собой, а сталкиваются с положительными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки.
средняя скорость упорядоченного движения
n= е=
Под действием приложенного электрического поля осуществляется упорядоченное движение электронов- следует при этом увеличивается кинетическая энергия:
Закон Ома:
C точки зрения электрической теории предполагается, что сразу после очередного соударения электрона с ионами кристаллической решетки скорость упорядоченного движения электронов =0.
E=const; u= , где среднее время между двумя последовательными столкновениями электрона с ионами кристаллической решетки.
; длина свободного пробега, электрона, между двумя последовательными столкновениями. Vср= средняя скорость дребора электронов.
- проводимость. плотность тока.
Закон Джоуля-Ленца: К концу свободного пробега электрон приобретает дополнительную кинетическую энергию ,среднее значение которой =
z- число сводных столкновений =
Закон Дж-Лен. В дифференциальной форме:
Закон Джоуля-Ленца: при прохождении тока по проводнику количество теплоты, выделившейся в проводники, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.
Закон Видима-Франца: установили эмпирический закон, согласно которому отношение коэффициента теплопроводности к коэффициенту электропроводности для всех металлов приблизительно одинаково и изменяется пропорционально абсолютной температуре.
. (m-масса одной молекулы, n-кол-во молекул).