44. Вихревые токи. Самоиндукция.

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре^[1] при изменении тока, протекающего по контуру.

Если по катушке идет переменный ток, то магнитный поток, пронизы-вающий катушку, меняется. Поэтому возникает ЭДС индукции в том же самом проводнике, по которому идет переменный ток. Это явление называют самоиндукцией.

При самоиндукции проводящий контур играет двоякую роль: по нему протекает ток, вызывающий индукцию, и в нем же появляется ЭДС индукции. Изменяющееся магнитное поле индуцирует ЭДС в том самом проводнике, по которому течет ток, создающий это поле.

В момент нарастания тока напряженность вихревого электрического поля в соответствии с правилом Ленца направлена против тока. Следовательно, в этот момент вихревое поле препятствует нарастанию тока. Наоборот, в момент уменьшения тока вихревое поле поддерживает его.

Это приводит к тому, что при замыкании цепи, содержащей источник постоянной ЭДС, определенное значение силы тока устанавливается не сразу, а постепенно с течением времени (рис. 9). С другой стороны, при отключении источника ток в замкнутых контурах прекращается не мгновенно. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции может превышать ЭДС источника, так как изменение тока и его магнитного поля при отключении источника происходит очень быстро.

Билет №23

45. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностное натяжение.

Одно из важнейших свойств именно жидкости - ее поверхностное натяжение (это свойство не присуще ни газам, ни твер­дым веществам). На молекулу, находящуюся в жидкости, со всех сторон равномерно действуют межмолекулярные силы. Однако на поверхности жидкости баланс этих сил нарушается, и вследст­вие этого «поверхностные» молекулы оказываются под действием некой результирующей силы, направленной внутрь жидкости. По этой причине поверхность жидкости оказывается в состоянии натяжения. Поверхностное натяжение - это минимальная сила, сдерживающая движение частиц жидкости в глубину жидкости и тем самым удерживающая поверхность жидкости от сокращения. Именно поверхностным натяжением объясняется «каплевидная» форма свободно падающих частиц жидкости.

Ряд других важных свойств жидкостей больше напоминает свойства газов. Так, подобно газам жидкости могут течь - это их свойство называется текучестью. Сопротивляемость течению определяется вязкостью. На текучесть и вязкость влияют силы притяжения между молекулами жидкости, их относительная мо­лекулярная масса, а также целый ряд других факторов. Вязкость жидкостей ~ в 100 раз больше, чем у газов. Так же, как и газы, жидкости способны диффундировать, хотя и гораздо медленнее, поскольку частицы жидкости упакованы гораздо плотнее, чем частицы газа. 

46. Энергия магнитного поля.

Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения^[1], магнитная составляющая электромагнитного поля^[2]

Билет №24

47. Капиллярные явления. Вязкость.

48. Характеристики колебательного движения. Гармонические колебания.

Колебательные движения происходят, если: сила, действующая на тело в любой точке траектории, направлена к положению равновесия, а в самой точке равновесия равна нулю; сила пропорциональна отклонению тела от положения равновесия.

Гармоническое колебание — явление периодического изменения какой-либо величины, при котором зависимость от аргумента имеет характер функции синуса или косинуса.

Билет №25

49. Характеристика твердого состояния вещества. Типы кристаллических решеток.

Сжимаемость твердых веществ практически равна нулю. Все твердые вещества имеют определенный объем. Одним из наиболее известных свойств твердых веществ является их способность сохранять свою форму. По сравнению с газами и жидкостями твердые вещества могут выдерживать значительные внешние нагрузки. Плотность каждого вещества в твердом состоянии значительно больше, чем в газообразном состоянии, и несколько больше, чем в жидком. Твердые вещества могут значительно отличаться друг от друга по своим пластическим свойствам. Твердые вещества сильно различаются по способности проводить тепло и электрический ток. Физические свойства твердых веществ в большой степени зависят от типа химической связи и от структуры.

Кристаллическая решётка — вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла.

50. Свободные электромагнитные колебания. Затухающие электромагнитные колебания.

Электромагнитными колебаниями являются радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи. . Свободные колебания любого осциллятора рано или поздно затухают и прекращаются. Затухающие колебания — колебания, энергия которых уменьшается с течением времени. Обычно затухание происходит под действием сил сопротивления среды, наиболее часто выражаемых линейной зависимостью от скорости колебаний или её квадрата.

Билет №26

51. Полимеры. Упругие свойства твердых тел. Закон Гука.

Полимеры — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из количество мономерных звеньев в полимере должно быть достаточно велико.

Упругость — свойство тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших деформацию тел.

Закон Гука — уравнение теории упругости, связывающее напряжение и деформацию упругой среды.

52. Генератор незатухающих колебаний. Вынужденные электрические колебания.

В настоящее время существует большое количество самых разнообразных схем генераторов высокой частоты с самовозбуждением. Однако еще в 1971 г. я разработал схему, которую затрудняюсь отнести к одному из двух вышеуказанных типов. На мой взгляд, в данном случае более уместна аналогия с физическим маятником, который имеет источник пополнения энергии и, в свою очередь, часть энергии расходует на управление этим источником.

Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних сил, меняющихся во времени.

Билет №27

53. Свойства твердых тел. Упругость, прочность, пластичность, хрупкость.

54. Переменный ток. Емкостное и индуктивное сопротивление переменного тока.

HET

Билет №28

55. Особенности расширения воды. Значение расширения тел в природе и технике.

56. Работа и мощность переменного тока. Генераторы тока.

Билет №29

57. Плавление и кристаллизация. Понятие фазы вещества.

1.Плавление-переход вещества из тв. Состояния в жидкое.

Вещество сущ. В тв. Кристаллическом состоянии при опр. Значениях давления и температуры. При нагревании тв. Тела кинетическая эн. Атома возрастает. При этом амплитуд колебаний могу стать настолько большими , что уже буду сравнимы с периодом решетки, произойдет нарушение порядка и решетка начнет разрушаться. При дальнейшем увеличении температуры происходит плавление. Этот процесс изотермический. При плавлении температура плавления остается постоянной.

При плавлении кристаллическое тело находится одновременно в твердом и жидком состояниях.

Температура плавления зависит от рода кристаллического тела. Для большинства кристалл. тел она повышается при увеличении атмосферного давления.

Отношение кол-ва теплоты, необходимого для того чтобы перевести твердое тело в жидкость при температуре плавления, к массе этого тела называют удельной теплотой плавления.

Кристаллизация- переход вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое.

Этот процесс сопровождается выделением теплоты кристаллизации, которая равна теплоте плавлениях. Во время этого процесса происходит упорядочение движения молекул жидкости, в результате они начинаю колебаться около узлов кристалл. решетки. Этот процесс изотермический. Когда кристаллизация закончится, тело начнет охлаждаться.

Если система разделяется на граничащие друг с другом однородные части, находящиеся в физически различных состояниях, то эти части называются фазами системы.

58. Трансформаторы. Токи высокой частоты.

2.Трансформатор представляет собой выполненный из мягкого ферромагнетика сердечник замкнутой формы, на котором находятся две обмотки: первичная и вторичная.

Концы первичной обмотки называю входом и подключаются к сети питающего переменного тока. Концы второй обмотки называют выходом и подключаются к потребителю.

ЭДС самоиндукции:

Коэффициент трансформации к =N1/N2 . если на вторичной обмотки витков больше, трансформатор наз. повышающими, если меньше - понижающими.

Типы трансформаторов.

Существуют также конструкции трансформаторов, когда часть первичной обмотки является вторичной или наоборот. Такие трансформаторы наз. автотрансформаторами.

Для получения в лабораторных условиях переменного тока высокого напряжения за счет энергии постоянного тока применяют трансформатор осой конструкции, получивший название Индукционной катушки Румкорфа.

Билет №30

59. Растворы и сплавы. Понятие процесса сублимации.

1.Растворы – однородные веществе ,СОСТОЯЩИЕ ИЗ ДВУХ ИЛИ БОЛЬШЕГО ЧИСЛА КОМПОНЕНТОВ. Могут находиться в различных агр. Сост. Растворы газов, жидкостей или тв. тел - жидкий раствор. А жидкость, растворяющую газообразные, жидкие и тв. тела – растворитель. Особое место среди растворителей это жидкие металлы- ртуть, растворы железа, кобальта.

Распространенным растворителем является вода.

Концентрация вещества в его насыщенном растворе называется растворимостью. Растворимость зависит от температуры.

Растворители оказывают большое влияние на физ. И хим. свойства веществ.

Сплавы – микроскопически однородные системы из двух и более металлов или неметаллов, обладающие характерными свойствами металлов.

В зависимости от состава сплава и методов его обработки можно получить материалы с разнообразными свойствами.

Делятся на две группы в зависимости от основного металла и назначения:

1)железные, никелевые, кобальтовые… (сплавы стали – осн. металл железо, в самолетостроении исп. Сплавы алюминия или магния)

2)строительные, инструментальные, конструкционные и сплавы с особыми физ. Свойствами. (Дюраль – легкость и прочность, нихром – большое электрическое сопротивление, инвар – не расширяющийся при нагревании)

Сублимация – или возгонка — переход вещества из твёрдого состояния в газообразное без пребывания в жидком состоянии;

60. Получение, передача и распределение электроэнергии в народном хозяйстве.

Билет №31

61. Изобретение радио А.С.Поповым. Понятие о радиосвязи.

. Идея использования эл.м.волн для передачи сигналов на большие расстояния впервые высказана в 1889г. А.С.Поповым. им же в 1895 был построен и продемонстрирован в действии первый радиоприемник, основанный на релейной схеме: малая эн-я эл.м.волн с помощью спец. Устройства когерера – исп. Для управления местным источником эн.(электробатарея), питающим регистрирующий аппарат ( электрозвонок ) уже в 1896 Попов осуществил радиотелеграфную связь на расстоянии 250 м, а в 1899 применив антенну на 50 км. В 19—4 Всемирный электротехнический конгресс присудил Попову почетный диплом и золотую медаль за изобретение радио.

Под словом радиосвязь понимают передачу различного рода информации при помощи электромагнитных волн (или, как их еще называют, радиоволн), распространяющихся в пространстве между пунктом передачи сообщений и пунктом их приема.

Простейший вид радиосвязи из пункта А в пункт Б показан на схеме рис. 74. Передача сообщений из пункта А осуществляется при помощи радиопередающей станции - передатчик и передающая антенна. Прием сообщений в точке Б осуществляется приемной радиостанцией - приемная антенна и приемник. Радиоволны излучаются в окружающее пространство с помощью антенны, представляющей собой в простейшем виде отрезок провода, по которому протекают токи высокой частоты,- создаваемые передатчиком. Токи высокой частоты, протекающие по проводу, создают в окружающем пространстве электромагнитное поле радиоволны. Радиопередатчики содержат специальное устройство, с помощью которого можно управлять токами высокой частоты и определенным образом изменять их. Эти изменения, называемые модуляцией высокочастотных колебаний, могут достигаться либо изменением определенным образом частоты (частотная модуляция), либо изменением амплитуды колебаний (амплитудная модуляция). В радиовещательных длинноволновых ‘ и средневолновых станциях применяется амплитудная модуляция. В случае амплитудной модуляции амплитуда колебания токов высокой частоты передатчика меняется по закону звуковых колебаний. Эти модулированные колебания высокой частоты поступают на вход приемника, усиливаются и преобразуются в ток звуковой частоты. Преобразование модулированных колебаний высокой частоты в колебания низкой частоты носит название демодуляции, или детектирования. Ток низкой (звуковой) частоты, получившейся в результате детектирования, поступает в громкоговоритель или телефон, которые преобразовывают его в колебания воздуха, воспринимаемые нашим ухом.