Ч ЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ БІЗНЕС-КОЛЕДЖ

Фізика. Курс лекцій

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ БІЗНЕС-КОЛЕДЖ

Г.Я. Гайворонська

Фізика.

Курс лекцій

Черкаси – 2010

Видання здійснено за фінансової підтримки громадської організації

„Рада батьків Черкащини”

УДК 53(042.4)

Рекомендовано до друку рішенням Розповсюдження та тиражування

методичної ради Черкаського без офіційного дозволу

державного бізнес-коледжу. ЧДБК заборонено

Протокол № 3 від 31 березня 2010 р.

Укладач: Гайворонська Г.Я.

Фізика. Курс лекцій

Черкаси, 2010 р. – 98 с.

Рецензент: О.О. Ситник, кандидат технічних наук, професор кафедри електротехнічних систем Черкаського державного технологічного університету

Навчальний посібник відповідає програмі курсу “Фізика” для студентів технічних спеціальностей вищих навчальних закладів І – ІІ рівнів акредитації. Він охоплює всі теми діючої програми. Посібник містить необхідні теоретичні відомості, питання для самостійного опрацювання, питання для самоперевірки, теми рефератів.

Затверджено на засіданні циклової © Г.Я. Гайворонська, 2010 р.

комісії фундаментальних дисциплін

Протокол № 8 від 02 березня 2010 р.

ЗМІСТ

ВСТУП 6

Тема 1. Електричне поле 7

1.1. Фізика і її зв’язок з іншими науками і технікою.

ОСНОВНІ УЯВЛЕННЯ ПРО МАТЕРІЮ 7

1.1.1.Предмет фізики і загальні методи наукового пізнання 7

1.1.2.Основні поняття теорії фізики 7

1.1.3. Фізичні величини та їх вимірювання 8

1.1.4. Фізичні поняття, закони і теорії 8

1.1.5. Зв’язок фізики з іншими науками і технікою 9

1.2. ЕЛЕМЕНТИ ЕЛЕКТРОСТАТИТКИ. ЗАКОН КУЛОНА. НАПРУЖЕНІСТЬ 10

1.2.1. Електризація тіл 10

1.2.2. Заряд і поле. Поле як вид матерії 11

1.2.3. Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона 11

1.2.4. Напруженість електричного поля 12

1.2.5. Графічне відображення електричного поля 12

1.3. ТЕОРЕМА ОСТРОГРАДСЬКОГО – ГАУССА 13

1.3.1. Потік вектора електричної індукції 13

1.3.2. Теорема Остроградського – Гаусса 13

1.3.3. Застосування теореми Остроградського – Гаусса 14

1.4. ПОТЕНЦІАЛ. РОБОТА ПОЛЯ. НАПРУГА 15

1.4.1. Робота сил електричного поля. Потенціальний характер електричного поля 15

1.4.2. Потенціал електричного поля 16

1.4.3. Різниця потенціалів (напруга). Еквіпотенціальні поверхні 17

1.5. ПРОВІДНИКИ І ДІЕЛЕКТРИКИ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ 18

1.5.1. Провідники в електричному полі. Електростатична індукція 18

1.5.2. Діелектрики в електричному полі. Поляризація діелектрика 19

1.5.3. Особливості деяких діелектриків 21

1.6. ЕЛЕКТРОЄМНСЬ. КОНДЕНСАТОРИ. З'ЄДНАННЯ КОНДЕНСАТОРІВ 22

1.6.1. Електроємність провідника 22

1.6.2. Конденсатори та їх застосування 23

1.6.3. З’єднання конденсаторів 23

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ 24

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ 25

РЕФЕРАТИ 26

Тема 2. Постійний струм 27

2.1. ПОСТІЙНИЙ СТРУМ. ОПІР. ЗАКОН ОМА 27

2.1.1. Електричний струм. Основні характеристики електричного струму 27

2.1.2. Закон Ома для ділянки кола. Опір 28

2.1.3. Сторонні сили. Джерело електричного струму 29

2.1.4. Закон Ома для будь-якої ділянки кола і для повного кола 30

2.2. ПРАВИЛА КІРХГОФА 31

2.2.1. Розгалуження струму. Правила Кірхгофа 31

2.2.2. Вимірювання сили струму. Розширення меж вимірювання амперметра 33

2.2.3. Вимірювання напруги. Розширення меж вимірювання вольтметра 34

2.3. РОБОТА І ПОТУЖНІСТЬ СТРУМУ. ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА 35

2.3.1. Робота постійного електричного струму 35

2.3.2. Потужність постійного електричного струму 35

2.3.3. Теплова дія електричного струму. Закон Джоуля-Ленца 36

2.4. ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ ТВЕРДИХ ТІЛ 37

2.4.1. Електричний струм в металах 37

2.4.2. Залежність опору металів від температури. Надпровідність 38

2.4.3. Поняття про квантову теорію провідності твердих тіл 39

2.5. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ В НАПІВПРОВІДНИКАХ 40

2.5.1. Будова і електричні властивості напівпровідників 40

2.5.2. Власна і домішкова провідність напівпровідників 42

2.5.3. Електронно-дірковий перехід 43

2.6. ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ І КОНТАКТНІ ЯВИЩА 45

3.6.1. Робота виходу 45

3.6.2. Контактна різниця потенціалів. Закони Вольта 45

3.6.3. Термоелектричні явища 46

2.7. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ В РІДИНАХ І ГАЗАХ 47

2.7.1. Електричний струм в рідинах 47

2.7.2.Електричний струм в газах 48

2.7.3. Поняття про плазму 50

2.7.4. Термоелектронна емісія 50

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОСТІЙНОГО ОПРАЦЮВАННЯ 51

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ 51

РЕФЕРАТИ 52