Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.

Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.

Изохорный процесс(V = const).

Диаграмма этого процесса - изохора- в координатах (p,V) изображается прямой, параллельной оси ординат (ось р). Процесс 2-1 - изохорный нагрев, процесс 2-3 –изохорное остывание.

При изохорном процессе газ не совершает работунад наружными телами ( А=pdV = 0) и вся теплота, сообщаемая газу, идет на повышение его внутренней энергии { Q = dU). Так как Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. dU — СvdT, то для случайной массы газа

Изобарный процесс(р = const).

Диаграмма этого процесса - изобара- в координатах (p,V) изобра­жается прямой параллельной оси абсцисс (ось V), При изобарном процессе работа газа при увеличении объема от V1 до V2 равна

A= =p(V2-V1)

и определяется площадью заштрихованного прямоугольника. Используя уравнение Клапейрона Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. pV=m\ получаем V2 – V1 = mR\ отсюда

A=m\

Физический смысл универсальной газовой неизменной:R численно равна работе изобарного расширения 1моля безупречного газа при нагревании его на 1К.

Изотермический процесс(T = const)

Диаграмма этого процесса - изотерма- в координа­тах (p,V) представляет собой гиперболу. Изотерми­ческий процесс описывается Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. законом Бойля-Мариотта {pV = const).

Работа изотермического расширения газа

A=

Потому что при Т = const внутренняя энергия безупречного ваза не меняется, то из первого начала термодинамики следует, что 8Q = &A, другими словами все количество теплоты, сообщаемое газу, расходуется на совершение им работы против наружных сил.

Потому, для того, чтоб Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. при расширении газа температура не снижалась, к газу в течении изотермического процесса нужно подводить количество теплоты, эквивалентное наружной работе расширения.

19. Электронный заряд и его характеристики. Закон Кулона. Электростатическое поле, ею
силовая черта. Изображение поля силовыми линиями. Поле точечного
наряда.

Электронный заряд - это внутреннее свойство тел либо частиц, характеризующее их способность к электрическим взаимодействиям.

Единица Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. электронного заряда - кулон (Кл) - электронный заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1 ампер за время 1 секунда.

Существует простый (малый) электронный заряд

е = 1,6*10-19 Кл,

Носитель простого отрицательного заряда - электрон. Его масса me =9,11'10-31 кг. Носитель простого положительного заряда ~ протон.

Его масса mp = 1,67*10-27 кг.

Фундаментальные характеристики электронного заряда установленны Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.§ опытным методом:

— Существует в 2-ух видах: положительный и отрицательный.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные - притягиваются,

— Электронный заряд инвариантен - его величина не находится в зависимости от
системы отсчета, т.е. от того, движется он либо лежит,

— Электронный заряд дискретен - заряд хоть какого тела составляет
целое кратное от простого электронного заряда е.

— Электронный Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. заряд аддитивен - заряд хоть какой системы тел (частиц)
равен сумме зарядов тел (частиц), входящих в систему.

— Электронный заряд подчиняется закону сохранения заряда:
Алгебраическая сумме электронных зарядов хоть какой замкнутой
системы остается постоянной, какие бы процессы ни происходили
снутри данной системы.

Под замкнутой системой в данном случав понимают систему, которая не обменивается зарядами с Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. наружными телами,

В электростатике употребляется физическая модель - точечный электронный заряд - заряженное тело, форма и размеры которого несущественны в данной задачке.

Закон Кулона

Закон взаимодействия точечных зарядов - закон Кулона: сила взаимодействия /-' меж 2-мя недвижными точечными зарядами, находящимися в вакуум®, пропорциональна зарядам q1 и q2, и назад пропорциональна квадрату расстояния г меж Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. ними

F=1\4

Сила F ориентирована по прямой, соединяющей взаимодействующие заряды, т.е. является центральной, и соответствует притяжению (F<0) в случае разноименных зарядов и отталкиванию (F>0) в случае одноименных зарядов. В векторной форме, сила, действующая на заряд q1 со стороны заряда q2

F12=1\4 *q1q2\r

На заряд q2 со стороны заряда q2 действует сила F2l =Fi2.

е0 - электронная неизменная Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным., относящаяся к числу базовых физических неизменных

E0=8.85*10-12 Кл^2\H*m^2

E0=8.85*10-12 Ф\m. Тогда 1\4 =9*109 m\Ф

где фарад (Ф) - единица электронной емкости

Если взаимодействующие заряды находятся в изотропной среде, то кулоновская сила

F=1\4

где - диэлектрическая проницаемость среды - безразмерная величина, показывающая во сколько раз сила взаимодействия F меж зарядами в данной среде меньше их Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. силы взаимодействия Fo в вакууме

Диэлектрическая проницаемость вакуума . Подробнее диэлектрики и их характеристики подвергнутся рассмотрению ниже

Всякие, заряженное тело можно рассматривать как совокупа точечных зарядов, аналогично тому, как в механике всякое тело можно считать совокупой вещественных точек, Потому электронная сила, с которой одно заряженное тело действует на другое, равна Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. геометрически сумме сил, приложенных ко всем точечным зарядам второго тела со стороны каждого точечного заряда первого тела.

Нередко бывает существенно удобнее считать, что заряды распределены в заряженном теле непрерывно-вдоль некой полосы (к примеру, в случае заряженного узкого стержня), поверхности (к примеру, в случае заряженной пластинки) либо объема. Соответственно Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. пользуются понятиями линейной, поверхностной и большой плотностей зарядов.

Большая плотность электронных зарядов p=dq\dV где dq - заряд малого элемента заряженного тела объемом dV

Поверхностная плотность электронных зарядов a где dq -заряд малого участка заряженной поверхности площадью dS.

Линейная плотность электронных зарядов где dq - заряд малого участка заряженной полосы длинноватой dl

Напряженность электростатического Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. поля

Электростатическим полем именуется поле, создаваемое недвижными электронными зарядами.

Электростатическое поле описывается 2-мя величинами: потенциалом (энергетическая скалярная черта поля) и напряженностью (силовая векторная черта поля).

Напряженность электростатического поля - векторная физическая величина, определяемая силой, действующей на единичный положительный заряд q0, помещенный в данную точку поля.

E=F\q0

Единица напряженности Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. электростатического поля - ньютон на кулон (Н/Кл): 1 Н/Кл=1 В/м, где В (вольт) - единица потенциала электростатического поля.

Напряженность поля точечного заряда в вакууме (и в диэлектрике)

E=1\4

гдеr - радиус-вектор, соединяющий данную точку поля с зарядом q.

В скалярной форме E=1\4

Направление вектора E совпадает с Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. направление силы, действующей на положительный заряд q.

Если поле создается положительным зарядом, то вектор Е ориентирован повдоль радиуса-вектора от заряда во наружное место (отталкивание пробного положительного заряда). Если поле создается отрицательным зарядом, то вектор Е ориентирован к заряду (притяжение).

Графически электростатическое поле изобра­жают при помощи линий напряженности - линий Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным., касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора Е (рис.(а)). Линиям напря­женности приписывается направление, совпадающее с направлением вектора напряженности, Потому что в данной точке места вектор напряженности имеет только одно направление, то полосы напряженности никогда не пересекаются Для однородного поля (когда вектор напря­женности в хоть какой Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. точке постоянен по модулю и направлению) полосы напряженности параллельны вектору напряженности. Если поле создается точечным зарядом, то полосы напряженности - круговые прямые, выходящие из заряда, ерш .он. положителен, и входящие в него, если заряд отрицателен (рис.(б)),

21.Возможный хар-ер электростатического поля. Потенциал и работа эл.поля

Потенциал Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. – физ.величина, определяющая работой по перемещению +заряда при удалении его из данной точки поля в бесконечность.

Работа,перемещения полем электронного заряда из точки 1 в 2 рассчитаем: A=q(ф1- ф2)= qU, где ф1- ф2=U- разность потенциалов меж точками 1 и 2.

Работа электростатического поля не находится в зависимости от траектории перемещения заряда, а Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. от положения исходной и конечной точек пути. При всем этом работа по замкнутому пути равна 0. Такие поля потенциальные.

22. Связь напряженности и потенциала электростатического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы точечных зарядов.

Меж потенциалом и напряженностью электростатического поля существует соотношение El = -dj /dl где dl –отрезок полосы напряженности, dj Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. – изменение потенциала на нем. (–) значит, что вектор Е ориентирован в сторону убывания потенциала.Если поле однородно, то E=-(j1-j2)/ dl, где dl – расстояние меж точками 1 и 2, лежащими на полосы напряженности и имеющими потенциалы j1 и j2

23. Проводники в электронном поле. Условия равновесия зарядов. Поле снутри и Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. вне проводника. Электроемкость.

На заряженный проводник действует электронное поле, потому заряды двигаются, до установ. равного рассредотачивание зарядов.Е = 0– напряженность

Если сказать некий заряд Q то нескомпенсированные заряды размещаются лишь на поверхности проводника. Если во наружное электростатическое поле внести нейтральный проводник то свободные заряды будут передвигаться: положительные по полю, отрицательные против. На одном Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. конце проводника будет накапливаться излишек положительного заряда, а на другом излишек отрицательного. Эти заряды именуются Индуцированными. Процесс будет происходить до того времени, пока напряженность поля снутри проводника не станет равным нулю, а полосы напряженности вне проводника – перпендикулярно его поверхности. Индуцированные заряды распределяются на наружной поверхности проводника. Потенциал уединенного (удален от Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. других проводников) проводника прямо пропорционален заряду проводника. Различные проводники, будучи идиентично заряженными, имеют разные потенциалы. Потому для единенного проводника можно записать Q=Cф ф-(фи)

Величину С=Q/ф именуют электроемкостью уединенного проводника.

26. Электронный ток, сила, плотность тока. Сопротивление и проводимость проводника. Закон Ома для однородного участка цепи.

Количественная Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. черта тока – сила. Сила тока –электронный заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени:

Физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, назыв. плотностью тока: Закон Ома для участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и назад пропорциональна Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. сопротивлению проводника I=U/R

закон Ленца – Джоуля в дифференциальной форме:Qуд=gЕ2=Е2/r = jЕ

28. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца, удельное тепловыделение.

Протекание тока по проводнику сопровождается выделением теплоты. Согласно закону Джоуля Ленца простое количество теплоты, выделяющееяся в проводнике за нескончаемо маленькое время dt

Q=I2Rt

Закон Джоуля – Ленца Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. dQ = dA

Работа: A= I2Rt=IUt=U2t/R

Мощность тока: P = A/t = UI = I2R = U2/R

30. Элемент тока. Расчет магнитного поля при помощи закона Био-Савара-Лапласа.

закон Био-Савара-Лапласа: . Магнитное поле, сделанное всеми элементами тока проводника, найдем по принципу суперпозиции:

Магнитная индукция в центре радиального витка с током

Поле Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. прямолинейного тока

Для нескончаемо длинноватого проводника j1=0, j2=p, так что

31. вихревой нрав магнитного поля

Магнитный поток обозначают Ф, в СИ определяют в веберах (Вб): 1Вб=1Тл.1м2. По определению магнитный поток через поверхность Силовые полосы магнитного поля всегда замкнуты. Это означает, что поток вектора магнитной индукции через Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. всякую замкнутую поверхность равен нулю:

циркуляцию Проводник с током перпендикулярен плоскости рисунка, он изображен небольшим кружком с крестиком в центре, показывающем направление тока Векторы перемещения и магнитной индукции сонаправлены, так что Bl=B= и Если поле делают несколько проводников с током, то, согласно принципу суперпозиции, , и циркуляция по контуру определяется алгебраической Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. суммой токов, охватываемых контуром. Эта формула именуется аксиомой о циркуляции вектора магнитной индукции: Соленоид – источник однородного магнитного поля, вполне заключенного снутри его объема. Ток, текущий по соленоиду, делает магнитное поле как снутри, так и снаружи его магнитное поле существует только снутри соленоида и равно

35. Работа магнитного поля по Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. перемещению контура с током. Электродвигатель.

Магнитное поле ориентировано перпендикулярно плоскости рисунка – за чертеж. Работа dA сил Ампера при перемещении контура ABCDA равна сумме работ по перемещению проводников ABC(dA1) и CDA (dA2), т.е. dA = dA1+dA2

При перемещении участка CDA силы Ампера ориентированы в сторону перемещения Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. (образуют с направлением перемещения острые углы), потому dA2>0

dA2=I(dФ0 + dФ2)

Силы, действующие на участок ABC контура, ориентированы против перемещения(образуют с направление перемещения тупые углы), потому dA1<0

dA1 = -I(dФ0 + dФ2)

В сумме:

dA=I(dФ2 + dФ1), либо A=I , либо A=I(Ψ2-Ψ1)

Работа по перемещению замкнутого контура с Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока, сцепленного с контуром.

38. Энергия и большая плотность энергии магнитного поля

Магнитное поле контура с током имеет энергию: . Поле в соленоиде занимает весь объем, и его энергия умеренно распределена по объему, потому что поле однородное Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.. w=W/V=B2/(2m0). Приобретенный итог справедлив для хоть какого магнитного поля. Если поле в данной точке понятно, т.е. известны его свойства B=mm0H, то поблизости этой точки большая плотность энергии магнитного поля[1]

24. Конденсатор, электроемкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Конденсатор – система 2-ух проводников(обкладок) с Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. схожими по модулю, но обратными по знаку зарядами, форма и размещение которых таковы, что поле сосредоточено в узеньком зазоре меж обкладками

Емкость конденсатора – физическая велечина раная отношению заряда q скопленного в конденсаторе, к разности потонцеалов 𝛗1-𝛗2

C=

С = Е0 Е S/d – выражение для емкости плоского конденсатора

Е–диэлектрическая проницаемость.

C=

C=4 (r Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.1r2\r2-r1) – емкость сферичиского конденсатора

Параллельное соединение С=S Сi Т.е. равна сумме емкостей отдельных конд.

Последовательное соединение Таким макаром, при поочередном соединении конденсаторов результирующая емкость С всегда меньше емкости, использ/уемой в батарее.

25. Энергия заряженного проводника и заряженного конденсатора. Большая плотность энергии электронного Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. поля.

Энергия заряженного проводника = той работе, которую нужно совершить, чтоб зарядить этот проводник

W= Q-заряд конден C-его емкость

Энергия заряженного конденсатора.

W=q^2\2C=C(𝛗1-𝛗2)^2\2=q \2

Большая плотность энергии

W=W\V=1\2

27. Однородный и неоднородный участки цепи. Посторонние силы эдс, закон Ома для однородного и неоднородного участков и замкнутой цепи.

закон Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. Ома в дифференциальной форме для неоднородного участка воспримет вид: закон Ома для однородного участка цепи в дифференциальной форме:j=gЕ=Е /r

Участок цепи, где действуют посторонние силы, именуется неоднородным, и им является источник тока

20. Способы расчета электростатического поля: принцип суперпозиции, аксиома Гаусса. Примеры: поле точечного заряда, нити, плоскости, плоского конденсатора Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным., сферы.

Принцип суперпозиции(наложение)электростатических полей- напряженность E результирующего хода , создаваемая системой зарядов, E=∑Ei

Аксиома Гаусса - поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме, заключенных снутри этой поверхности зарядов, деленная на Е0 . Фе=∫EdS

34. Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура Крутящий момент Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным..
Применение деяния магнитного поля на контур с током в электроизмерительных
устройствах.

Произведение силы тока I на площадь контура S=ав именуют магнитным моментом контура с током: pm=IS Магнитный момент контура с током является вектором, направленным по нормали к контуру: .

Магнитный момент контура – это представление контура с током в виде магнитной Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. стрелки.Отметим, что направление тока в контуре и нормаль к нему связаны правилом правого винта.

Крутящий момент равен векторному произведению магнитного момента контура и магнитной индукции наружного магнитного поля:

Если контур находится в неоднородном магнитном поле, то, кроме крутящего момента, на него могут действовать дополнительные силы, втягивающие его в Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. поле либо выталкивающие из него.

Действие магнитного поля на контур с током находит обширное практическое применение, к примеру, в электроизмерительных устройствах.

29. Магнитное взаимодействие токов и передвигающихся электронных зарядов, примеры.
Магнитное поле, его свойства - магнитная индукция и напряженность.
Магнитные силовые полосы.

В 19 веке опытным методом были изучены Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. законы взаимодействия неизменных магнитов и проводников, по которым пропускался электронный ток. Опыты проявили, что подобно тому, как в пространстве, окружающем электронные заряды, появляется электростатическое поле, так и в пространстве, окружающем токи и неизменные магниты, появляется силовое поле, которое именуется магнитным.

Были установлены два экспериментальных факта:

1) магнитное поле действует на передвигающиеся Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. заряды;

2) передвигающиеся заряды делают магнитное поле.

Этим магнитное поле значительно отличается от электростатического, которое действует как на передвигающиеся, так и на недвижные заряды,

Магнитное поле не действует на покоящиеся заряды.

Опыт указывает, что нрав воздействия магнитного поля на ток находится в зависимости от (1) формы проводника, по которому течет ток; от Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. (2) расположения проводника и от (3) направления тока.

Аналогично тому, как при исследовании электростатического поля употреблялся точечный пробный заряд, при исследовании магнитного поля употребляется замкнутый тонкий контур с током (рвмкв с током), линейные размеры которого малы по сопоставлению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле,

Ориентация контура в пространстве характеризуется направлением нормали Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. Як контуру.

Вкачестве положительного направле­ния нормали принимается направление, связанное с током правилом правого винта (правилом буравчика. За положительное

принимается направление поступательного движения правого винта, головка которого крутится в направлении тока, текущегов рамке.

Магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие, поворачивая её спецефическим образом. Это Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. свойство употребляется для выбора направления магнитного поля.

За направление магнитного поля $ данной точке принимается направление, повдоль которого размещается положительная нормаль к свободно подвешенной рамке с током, либо направление, совпадающее с направлением силы, действующей на северный полюс (N) магнитной стрелки, помещенный в данную точку поля,

36. Явление электрической индукции. Основной закон Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.. Правило Ленца. Примеры
технического использования явления электрической индукции: генератор тока.

Правило Ленца- при любом изменении магнитного потока, сцепленного с проводящим замкнутым контуром, в этом контуре появляется ток. Таковой ток получил заглавие индукционного индукционный ток имеет такое направление, которое препятствовать причине собственного появления. Это означает, что магнитное поле индукционного тока препятствует Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. изменению наружного магнитного потока, создающего индукционный ток. Математическое выражение этого явления именуется главным законом электрической индукции и имеет вид:eи=

Явление электрической индукции состоит в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, появляется электронный ток.

Явление электрической индукции применяется для преобразования механичаской энергии в энергию Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. электронного тока. Для этой цели употребляются генераторы, принцип деяния которых разглядим на примере плоской рамки, вращающейся в однородном (В ~ const) магнитном поле,

Пусть рамка крутится умеренно с угловой скоростью w-const.

Магнитный момент, сцепленный с рамкой площадью 5, в хоть какой момент времени t равен

Ф = BnS = aScosa = BScoswt Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным., где α= wt - угол поворота рамки в mqmsht времени t.

При вращении рамки в ней появляется переменная ЭДС индукции

I = -dФ\dt=BSwsinwt

Наибольшее значение ЭДС индукции I = BSw

Тогда I = max sinwt

При равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле в ней появляется переменная ЭДС, изменяющаяся по гармоническому закону.

Процесс перевоплощения механической энергии в Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. электронную обратим, Если по рамке, помещенной в магнитное поле, пропускать электронный ток, то на нее будет действовать крутящий моментM=IS[n,B]и рамка начнет крутиться. На этом принципе базирована работа электродвигателей,

33. Сила Лоренца. Движение заряда в магнитном поле. Расчет линии движения. Примеры
деяния магнитного поля на траекторию Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. перемещения электронного заряда (в природе и
в технике).

Так же как и на проводник с током, магнитное поле двйетшувт и не отдельный заряд, передвигающийся в магнитном поле.

Сила, действующая на электронный заряд q, передвигающийся в магнитном поле B со скоростью v, именуется силой Лоренца

F=q[v,B] либо F=qvBsin Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным.α, где α - угол меж v и B

Направление силы Лоренца, так же как и силы Ампера, определяется по правилу левой руки. Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частички. Потому она изменяет только направление этой скорости, не изменяя ее модуля. Как следует, сила Лоренца работы не совершает.

Неизменное магнитное пот не совершает Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. работы над передвигающейся в нем заряженной частичкой и кинетическая энергия этой частички при движении в магнитном поле не меняется,

Движение заряда, на который не считая магнитного поля с индукцией В действует и электронное поле с напряженностью Ё, описывается формулой Лоренца

F=qE+q[v,B

Движение заряженных частиц в магнитном поле.

Считаем, что магнитное Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. поле однородно и на частички не действуют электронные поля. Разглядим три вероятных варианта:

1. v||B - Заряженная частичка движется в магнитном поле повдоль линий магнитной индукции (угол а меж векторами v и В равен 0 либо ), Сила Лоренца равна нулю. Магнитное поле на частичку не действует, и они движется умеренно и Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. прямолинейно.

2. v⊥В - Заряженная частичка движется в магнитном поле перпендику­лярно линиям магнитной индукции (угол α = /2),

Сила Лоренца =-qvB: постоянна по модулю и нормальна к линии движения частички. Частичке будет двигаться по окружности радиуса R с центростремительным ускорением а„ =v^2\R. Из второго закона Ньютона qvB=mv^2\R получаем Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. радиус окружности R=mv\qB и период вращения T=2 r\v=2 m\qB

3.Заряженная частичка движется под углом а к линиям магнитной индукции.

Движение частички можно представить в виде суммы 2-ух движений;

1) равномерного прямолинейного движения повдоль поля со скоростью

v ⃦=vcosα

2) равномерного движения по окружности в плоскости, перпендикулярной полю

Суммарное движение будет Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. движением по спирали, ось которой параллельна магнитному полю. Шаг винтообразной полосы h = v ⃦T= vTсоsα, где T=2 -период вращения частички, и R =mv\qB h=2 mvcosα\qB

Если магнитное поле неоднородно и заряженная частичка движется под углом к линиям магнитного поля в направлении возрастания поля, то величины R Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. и h уменьшаются с ростом В. На этом базирована фокусировка заряженных частиц магнитным полем.

37. Явление самоиндукции. Индуктивность контура, расчет ее для соленоида. ЭДС
самоиндукции. Токи при замыкании и размыкании цепи, содержащей индуктивность.
Явление обоюдной индукции. Принцип деяния электронного трансформатора.

При изменении силы тока в контуре будет изменяться и сцепленный с ним магнитный поток Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным., а это, в свою очередь будет индуцировать ЭДС г этом контуре. Появление в ЭДС индукций в проводящем контуре при изменении в нем силы тока именуется самоиндукцией

Единица индуктивности- генри (Гн);

Основной закон электрической индукции для контура с неизменной индуктивностью воспримет вид: es= Тут индекс «s» указывает, что речь ведется Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. об ЭДС самоиндукции, сделанной конфигурацией тока в контуре. Формула показывает, что ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости конфигурации силы тока и препятствует ее изменению. Вследствие явления самоиндукции ток в цепи обладает «инерционностью»: его изменению препятствует ЭДС самоиндукции.

Обоюдной индукцией именуется явление возбуждения ЭДС электро­магнитной индукции в одной электронной Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. цепи при изменении электронного тока в другой цепи либо при изменении обоюдного расположений этих 2-ух цепей.

Разглядим два недвижных контура 1 и 2 с токами /( и /2, расположенных довольно близко друг от друга, При протекании в контуре 1 тока /( магнитный поток пронизывает 2-ой контур

Ф21= -L21I1 Ф12=L12I2

Коэффициенты пропорциональности L12=L21=L и Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. именуются обоюдной индукцией.

Обоюдная индуктивность контуров находится в зависимости от геометрической формы, размеров, обоюдного расположения контуров и от магнитной проницаемости окружающей контуры среды,

Трансформаторы.

Принцип деяния трансформаторов, используемых для увеличения либо снижения напряжения переменного тока, основан на явлении взшимней индукции. Переменный ток I1 делает в первичной обмотке переменное магнитное Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. поле. Это вызывает во вторичной обмотке возникновение ЭДС обоюдной индукции. При всем этом

2 = -N2\N1 1

где N1 и N2 - число витков в первичной и вторичной обмотках, соответственно.

Отношение k=N2\N1, показывающие во сколько раз во вторичной обмотке трансформатора больше (либо меньше), чем в первичной, именуется коэффициентом трансформации.

Если Рассмотрим равновесные процессы, происходящие с термодинамическими системами, при которых один из основных параметров состояния сохраняется постоянным. к>\, то трансформатор - повышающий, если к<1 -понижающий.

Токи при замыкании и размыкании цепи, содержащей индуктивность выищите сами



rasstrojstva-krovoobrasheniya.html
rasstrojstva-nastroeniya-pri-infekciyah.html
rasstrojstva-oshushenij-vospriyatij-i-predstavlenij.html