- •Основы молекулярно-кинетической теории.
- •Тепловое явление. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы
- •Внутренняя энергия. Термодинамика.
- •Принцип действия тепловых двигателей. Кпд теплового двигателя и его максимальное значение. Тепловые двигатели и охрана природы.
- •Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение жидкости. Зависимость температуры кипения от давления.
- •Влажность воздуха. Точка росы. Относительная влажность.
- •Деформация
- •Плавление тел. Удельная теплота плавления. Кристаллизация тел. Уравнение теплового баланса.
- •Кристаллические и аморфные тела. Свойства твердых тел.
- •Упругие деформации. Закон гука для растяжения.
- •Основы электродинамики.
- •Электрическое поле
- •Глава . Электродинамика Электрическое поле
- •Работа в электрическом поле. Потенциал
- •П pоводники в электpостатическом поле
- •Диэлектpики в электpическом поле
- •Электроемкость. Конденсаторы
- •Постоянный электрический ток. Электрический ток. Сила тока
- •Сопротивление
- •Измерение силы тока и напряжения
- •Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников.
- •Работа и мощность постоянного тока
- •Электродвижущая сила
- •Закон ома для полной цепи
- •Электрический ток в металлах
- •Электрический ток в вакууме. Диод. Ток в вакууме.
- •Электрический ток в газах
- •Ионизация газов. Несамостоятельный газовый разряд.
- •Самостоятельный газовый разряд и его типы.
- •Электрический ток в полупроводниках
- •Магнитное поле Магнитное взаимодействие токов
- •Магнитное поле
- •Магнитное поле в веществе
- •Электромагнитная индукция. Правило Ленца.
- •Магнитные поля различной конфигурации
- •Электромагнитная индукция
- •Механические колебания и волны Механические колебания Гармонические колебания
- •Свободные колебания. Пружинный маятник.
- •Свободные колебания. Математический маятник.
- •Превращения энергии при свободных механических колебаниях
- •Механические колебания и волны Механические колебания Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания
- •Механические волны.
- •Эффект Доплера .
- •Доплер-эффект широко используется в технике для измерения скоростей движущихся объектов («доплеровская локация» в акустике, оптике и радио).
- •Развитие представлений о свете.
- •Законы геометрической оптики Прямолинейность распространения света. Принцип Ферма
- •Отражение света. Плоское зеркало.
- •Сложение гармонических колебаний.
- •Метод зон Френеля.
- •Поглощение света.
- •Рассеяние света.
- •Дисперсия света. Призматический и дифракционный спектры.
- •Спектральный анализ
- •Поглощение света
- •З аконы теплового излучения. Закон Кирхгофа.
- •Инфракрасные лучи
- •Ультрафиолетовые лучи
- •Рентгеновские лучи
- •Виды и источники электромагнитных излучений
- •Применение электромагнитных излучений
- •Световые кванты. Давление света.
- •Химическое действие света
- •Процесс фотосинтеза
- •Фотография. Первые в мире снимки
- •Снимок Ньепса
- •Снимок Тальбота
- •Снимок Дагера
- •Совершенствование и развитие фотографии
- •Пpеобpазования Лоpенца
- •Релятивистская динамика
- •Современная физическая картина мира.
Магнитные поля различной конфигурации
Проводники с током; точка определения магнитной индукции |
Магнитная индукция |
Прямой длинный провод с круглым сечением радиуса R; на расстоянии r от оси проводника по нормали |
Ввп=0I/ (2r), (r>=R); Bвн=0Ir/(2R2) (r<R) |
Виток с радиусом окружности R; в центре витка О |
B0=0I/(2R), |
Прямой соленоид с радиусом окружности R; в центре витка О |
Bc=0NI/l, N - количество витков |
Движущаяся заряженная частица |
BQ=0Q[vr]/(4r3), Q-заряд частицы, v-ее скорость (v<<c) |
Электромагнитная индукция
Переменное магнитное поле является источником вихревого электрического поля, которое в проводящем контуре возбуждает электрический ток (индукционный ток). Это явление, открытое Фарадеем, называется электромагнитной индукцией.
Магнитный поток – величина, равная произведению магнитной индукции В, площади S поверхности, ограниченной контуром, и косинуса угла между вектором В и нормалью n к поверхности:
Ф = ВS cos .
В качестве контура можно рассматривать любую воображаемую замкнутую линию, которая ограничивает часть поверхности. Если контур заменить проводником (например, тонкой проволочкой), то такой контур будет называться проводящим.
В пространстве, окружающем проводник с током I, распределена энергия магнитного поля
Wм=LI2 /2,
L – индуктивность проводника.
В замкнутом контуре, ограничивающем площадку, через которую проходит переменный магнитный поток, возбуждается (индуцируется) электрическое поле с замкнутыми линиями напряженности (вихревое электрическое поле). Если контур будет проводящим, то в нем образуется электрический ток, который называется индукционным током.
Характеристикой наведенного (индуцированного) поля является электродвижущая сила индукции, равная работе, которую совершают силы вихревого электрического поля по перемещению вдоль контура носителей, положительный заряд которых равен 1 Кл. Из определения ЭДС индукции следует:
= Eli∆Ii,
Eli∆Ii - элементарная работа сил вихревого электрического поля на элементарном участке контура ∆Ii, Eli - проекция вектора напряженности Е на касательную к контуру в данной точке.
Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что создаваемый им магнитный поток препятствует изменению магнитного потока, возбуждающего индукционный ток; иначе, индукционный ток направлен так, чтобы “противодействовать” причине его возникновения.
Закон Фарадея: опытами установлено, что ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:
= -dФ / dt,
При изменении тока в проводнике возникает индуцированное (наведенное) поле, которое возбуждается магнитным потоком этого тока. Такое явление называется самоиндукцией. ЭДС самоиндукции контура
c = -dФc / dt,
Фс – магнитный поток, создаваемый током проводящего контура через поверхность, ограниченную этим контуром; такой поток называется магнитным потоком самоиндукции контура.
Индуктивность контура – величина, равная магнитному потоку самоиндукции через поверхность, ограниченную проводящим контуром с током 1 А:
L = Фс / I,
Фс – магнитный поток контура тока, I – сила тока.
Если относительная магнитная проницаемость постоянна и контур не деформируется, то индуктивность L не зависит от тока; тогда ЭДС самоиндукции
|
|
dI / dt - скорость изменения тока в контуре.