Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ. 1. По закону Кулона сила взаимодействия F между точечными зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r один от другого в среде с диэлектрической





 

1. По закону Кулона сила взаимодействия F между точечными зарядами q1 и q2, находящимися на расстоянии r один от другого в среде с диэлектрической проницаемостью ε, выражается соотношением:

,

где , ε0 = 8,85·10-12 — электрические постоянные.

2. Напряжённость электрического поля:

E = F/q,

где F – сила, с которой поле действует на пробный заряд q.

3. Напряжённость поля точечного заряда q, или поля вне равномерно заряженного шара: ,

где r – расстояние от заряда q или от центра шара до точки, в которой определяется напряжённость.

4. Напряжённость поля прямолинейной равномерно заряженной бесконечно длинной нити:

E = τ/2π εε0 r,

где τ = q/l – линейная плотность заряда нити; r – расстояние от нити до точки, в которой определяется напряжённость поля.

5. Напряжённость поля, образованного равномерно заряженной бесконечной плоскостью (с одной стороны):

E = σ/2εε0 ,

где σ = q/S– поверхностная плотность заряда плоскости.

6. Напряжённость поля между двумя разноимённо заряженными параллельными бесконечными плоскостями (напряжённость поля внутри плоского конденсатора):

E = σ/εε0 .

7. Напряжённость поля, создаваемого диполем на перпендикуляре к середине его оси:

E = р/4π εε0 r3,

где р = ql – электрический момент диполя; l – длина оси диполя, r – расстояние от центра диполя до данной точки.

8. Напряжённость поля, создаваемого диполем на продолжении его оси (на расстоянии r>>l):

E = р/2π εε0 r3.

9. Разность потенциалов между двумя точками электрического поля определяется работой, совершаемой полем при перемещении единичного положительного заряда из одной точки поля в другую:

φ1 – φ2 =∆φ = A/q,

где А – работа по перемещению заряда q.

10. Потенциал поля точечного заряда: ,

где r – расстояние от заряда q, создающего поле, до точки, в которой определяется потенциал.

11. Напряжённость поля точечного заряда связана с потенциалом выражением:



,

где r – расстояние от заряда q, создающего поле, до точки, в которой определяется напряжённость и потенциал.

12. Для плоского конденсатора связь между напряжённостью поля Е и разностью потенциалов U его пластин выражается соотношением:

E = U/d,

где d – расстояние между пластинами.

13. Электроёмкость уединённого проводника связана с его зарядом q и потенциалом φ соотношением:

C = q/φ.

14. Ёмкость плоского конденсатора:

С = q/U или С =εε0 S/d

где S – перекрываемая площадь пластин конденсатора, q – заряд одной из пластин.

15. Электроёмкость уединённого проводящего шара:

С =4π εε0 r,

где r – радиус шара.

16. Ёмкость С системы конденсаторов связана с ёмкостями Сi , входящих в неё конденсаторов соотношениями:

а) при последовательном соединении ;

б) при параллельном соединении С = ∑Сi .

17. Энергию W уединённого заряженного проводника можно определить по следующим формулам:

W = qφ/2, W = Cφ2/2, W = q2/2C,

где q, φ и C – соответственно заряд, потенциал и ёмкость проводника.

 

 

Для плоского конденсатора:

,

18. Плотность энергии электрического поля:

ω = W/V = εε0 E2/2.

19. Пластины плоского конденсатора взаимно притягиваются с силой:

F = εε0 E2S/2 = εε0 U2S/2d2 = σ2S/2εε0 .

20. Сила постоянного тока I связана с количеством электричества q, проходящим через поперечное сечение проводника за время t, следующим соотношением:

I = q/t.

21. Плотность тока:

j = I/S,

где S –площадь поперечного сечения проводника.

22. Сопротивление проводника длиной l и площадью поперечного сечения S:

R = ρl/S,

где ρ – удельное сопротивление материала проводника.

23. Закон Ома для участка цепи:

I = U/R,

где U – разность потенциалов на концах участка; R – его сопротивление.

24. Закон Ома для полной цепи:

,

где ε – электродвижущая сила источника тока; R – внешнее сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока.

25. Удельное сопротивление ρ проводника связано с температурой t соотношением:

ρ = ρ0(1+αΔt),

где ρ0 – удельное сопротивление при t0; α – температурный коэффициент сопротивления, Δt= t – t0.

 

 

26. Работа тока А на участке цепи (или количество теплоты, выделенное в нём при прохождении тока) определяется формулами:

A = Q= IUt = I2Rt = U2t/R,

где t – время прохождения тока.

27. Мощность тока, выделяемая на участке цепи, определяется соотношениями:

P = UI = I2R = U2/R.

28. Полная мощность, выделяемая в цепи:

P = εI.

29. Для расчёта разветвлённых цепей применяются два правила Кирхгофа.

Первое правило для алгебраической суммы токов в узле:

∑Ii = 0.

Второе правило для алгебраической суммы произведений токов на сопротивления участков и алгебраической суммы электродвижущих сил в контуре:



∑εi = ∑IjRj.

30. По первому закону Фарадея масса вещества, выделившегося при электролизе, равна:

m = kIt = kq,

где k – электрохимический эквивалент вещества, q – количество электричества, прошедшего через электролит за время t.

Второй закон Фарадея:

k = .

где z – валентность вещества, M – молярная масса, F= |e|·NA – постоянная Фарадея.

31. Плотность тока в газе при небольших его значениях выражается законом Ома:

i = nq(u++u)E = σE,

где σ – удельная проводимость газа; Е – напряжённость поля; q – заряд иона; u+ и uподвижности положительных и отрицательных ионов; п – число пар ионов, находящихся в единице объёма газа.

 

32. Когда ток в газе достигает насыщения, справедлива формула:

IН = NqdS,

где N – число пар ионов, создаваемых ионизирующим агентом в единице объёма за единицу времени; d – расстояние между электродами; q – заряд иона; S – площадь электродов.

33. Напряжённость магнитного поля, создаваемого бесконечно длинным прямолинейным проводником с током:

H = I/2πr,

где I – сила тока; r – расстояние от точки, в которой определяется напряжённость, до конца проводника.

34. Напряжённость магнитного поля, создаваемого прямолинейным проводником конечной длины с током:

H = ,

где α1 и α2 – углы между направлениями тока и радиуса вектора, проведённого из начала и конца проводника в рассматриваемую точку.

35. Напряжённость магнитного поля в центре кругового тока:

H = I/2R,

где R – радиус кругового контура.

36. Напряжённость магнитного поля внутри бесконечно длинного соленоида (l>10R, l – длина, R – радиус витка соленоида):

H =In/l,

где n = N/l – количество витков на единицу длины.

37. Магнитная индукция В связана с напряжённостью магнитного поля соотношением:

В = μμ0 Н,

где μ – магнитная проницаемость среды; μ0 = 4π·107 Гн/м – магнитная постоянная.

38. Поток магнитной индукции, связанный с контуром:

Ф = Вs cos α,

где S площадь, ограниченная контуром; α – угол между нормалью к плоскости контура и направлением вектора магнитной индукции.

39. На заряженную частицу, движущуюся со скоростью υ в магнитном поле, действует сила Лоренца:

F = qBυ sin α,

заряд частицы; α – угол между направлениями поля и скорости частицы.

40. На прямолинейный проводник длиной l с током I, находящийся в магнитном поле, действует сила Ампера:

F = IBl sin α,

где α – угол между направлениями тока и вектора индукции.

41. Сила взаимодействия двух длинных параллельных проводников с токами I1 и I2:

F =μμ0 I1I2 l/2πr,

где l – перекрываемая длина проводников; r – расстояние между ними.

42. При перемещении проводника с током I в магнитном поле (перпендикулярно полю) или при повороте рамки с током совершается работа:

А = I∆Ф,

где ∆Ф – магнитный поток через площадь, описываемую проводником при перемещении, или изменение магнитного потока при повороте рамки.

43. Закон Фарадея для электродвижущей силы индукции:

,

где dФ/dt – скорость изменения магнитного потока через площадь, ограниченную контуром, N – число витков в контуре.

44. Собственный магнитный поток контура с током:

Ф = LI,

где L – индуктивность контура.

45. Возникающая в контуре ЭДС самоиндукции:

,

где dI/dt – скорость изменения тока в контуре.

46. Индуктивность соленоида:

,

где L – длина соленоида; n = N/l – число витков на единицу длины; S – площадь поперечного сечения соленоида.

47. ЭДС взаимной индукции двух контуров:

,

где ε12 – ЭДС взаимной индукции, возникающая в одном из контуров при скорости изменения тока в другом контуре, равной dI1/dt; L12 – коэффициент взаимной индукции контуров.

48. Коэффициент взаимной индукции индукционной катушки из 2-х обмоток:

L12 = μμ0 n1n2 S/l,

где n1 и n2соответственно число витков в первичной и во вторичной обмотках, S и l – площадь поперечного сечения и длина катушки. Кроме того, L12 = , где L1 и L2 – соответственно индуктивности первичной и вторичной обмоток.

49. Энергия магнитного поля, создаваемого током I в контуре индуктивностью L:

W = LI2/2.

50. Плотность энергии магнитного поля:

= μμ0 Н2/2.

51. ЭДС индукции εi, возникающая в рамке площадью S, содержащей N витков при её вращении с угловой скоростью ω в однородном магнитном поле с индукцией В:

εi = NBsω sin ωt,

 

 

где α = ωt – угол поворота рамки к моменту времени t (отсчитывается от начального положения, при котором плоскость рамки перпендикулярна полю).

52. Период собственных колебаний в контуре, не содержащем омического сопротивления (Формула Томсона):

Т = ,

где L – индуктивность, С – ёмкость контура.

53. Действующие величины тока и напряжения выражаются соотношениями:

IД = Iт/ , UД = Uт/ ,

где Iт и Uт – амплитудные (максимальные) значения тока и напряжения.

54. Полное сопротивление Z цепи переменного тока с циклической частотой ω, содержащей последовательно соединённые омическое сопротивление R, индуктивность L и ёмкость С, выражается соотношением

,

55. Мощность тока (при сдвиге фаз φ между током и напряжением):

N = IДUД cos φ = IД2R cos φ = (UД2/R)cos φ.

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Предмет и задачи электричества и магнетизма. Связь электричества и магнетизма с другими разделами физики, наукой и техникой.

2. Виды фундаментальных взаимодействий. Развитие представлений о природе электромагнитного взаимодействия. Понятие о строении атома. Элементарные носители электрических зарядов (электрон, протон). Закон сохранения заряда.

3. Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Влияние среды на взаимодействие зарядов.

4. Напряжённость, потенциал и разность потенциалов электрического поля. Графическое представление поля. Однородное поле, поле точечных зарядов. Связь разности потенциалов с напряжённостью поля.

5. Индукция электрического поля, поток вектора индукции. Теорема Остроградского-Гаусса. Опыт Иоффе-Милликена.

6. Проводники в электростатическом поле. Электрическая ёмкость проводников. Конденсаторы и их применение. Способы соединения конденсаторов. Энергия электрического поля и её плотность.

7. Диэлектрики в электрическом поле. Пьезоэлектрический эффект. Сегнетоэлектрики.

8. Движение зарядов в электрическом поле. Виды носителей зарядов. Понятие об электрическом токе.

9. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Напряжение на участке цепи. Закон Ома для участка цепи.

10. Сопротивление и проводимость, их зависимость от параметров проводника и температуры. Удельное сопротивление. Параллельное и последовательное соединение проводников.

11. Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Правила Кирхгофа для разветвлённой цепи.

12. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

13. Носители тока в металлах. Классическая электронная теория электропроводности металлов и вывод законов Ома и Джоуля-Ленца.

14. Трудности классической теории. Элементы зонной теории проводимости металлов. Понятие о сверхпроводимости.

15. Строение и электрические свойства полупроводников. Элементы зонной теории проводимости полупроводников. Виды носителей тока в полупроводниках и типы проводимости.

16. Собственная и примесная проводимость. р-п переход. Виды полупроводниковых приборов (диод, транзистор, фото- и терморезисторы) и принципы их использования в электронных устройствах.

17. Термоэлектронная эмиссия. Ток в вакууме. Электронные лампы: диод и триод. Принципы их использования. Электронно-лучевая трубка.

18. Теория электролитической проводимости. Электролитическая диссоциация. Электролиз и его использование в технике. Химические источники тока. Аккумуляторы.

19. Носители тока в газах. Ионизация и рекомбинация. Несамостоятельные и самостоятельные разряды. Использование газового разряда в технике: сварка, электроискровая обработка, газоразрядные лампы. Понятие о плазме её использование в технике.

20. Магнитные явления. Магнитная индукция и поток. Взаимодействие двух элементов тока. Определение единицы силы тока в СИ.

21. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого и кругового тока, соленоида.

22. Сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле. Движение заряда в магнитном поле. Движение заряда в магнитном поле. Электроннолучевые приборы.

23. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. Принцип работы электродвигателя.

24. Магнитное поле в веществе. Диа-, пара- и ферромагнетизм. Магнитный гистерезис. Постоянные магниты и электромагниты, их применение в технике.

25. Опыты Фарадея. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

26. Самоиндукция, индуктивность, взаимоиндукция. Энергия магнитного поля и ёе плотность.

27. Гармонические и затухающие колебания. Колебательный контур. Формула Томсона.

28. Вынужденные колебания. Резонанс и его использование в технике. автоколебания. Генерирование незатухающих колебаний.

29. Основные положения теории Максвелла. Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Электромагнитные волны, их свойства и скорость распространения. Энергия электромагнитных полей.

30. Принцип радио- и телесвязи. Шкала электромагнитных волн.

31. Получение переменной ЭДС. Генераторы переменного и постоянного тока. Параметры переменного тока.

32. Сопротивление, индуктивность и ёмкость в цепи переменного тока. Полное сопротивление. Закон Ома для цепи переменного тока. Понятие о методе векторных диаграмм.

33. Работа и мощность переменного тока. Эффективное значение напряжения и силы тока.

34. Передача электроэнергии. Трансформатор и его использование.








Date: 2015-05-22; view: 693; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.029 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию