Электростатических и магнитных полей

№ п/п		Гравитационное поле	Электростатическое поле	Магнитное поле
	Источник	Тело, обладающее массой m (кг)	Тело, обладающее зарядом q (Кл)	Проводник с током J (А), длиной dl повернут под углом α (рад) к
	Индикатор	Малая масса m0	Малый пробный заряд q0	Проводник с малым током J0, длиной dl0 повернут на угол β к
	Действует сила:	тяготения	Кулона	Ампера
	Направление
	Закон	Всемирного тяготения G	Кулона	Ампера
	Влияние среды		Диэлектрическая среда ослабляет поле	Ферромагнитная среда усиливает поле

Окончание таблицы

	Силовая характеристика			; В = μμ0Н
	Принцип суперпозиции	–

 

 

Два вида соединений элементов цепей переменного тока

№ п/п	Элемент	Общий параметр	Электрическая схема соединения
последовательное	параллельное
	Резистор	Сопротивление   Сила тока Напряжение Мощность	R0 = R1+ R2   J0 = J1 = J2 U0 = U1+ U2	J0 = J1 + J2 U0 = U1+ U2 P0 =
	Конденсатор	Электрическая ёмкость		С0 = С1+С2
	Источник постоянного тока	Электродвижущая сила Внутреннее сопротивление	ε0 = ε1+ ε2   r0= r1+ r2	ε0 = ε1= ε2

Аналогия параметров конденсатора и катушки

Как элементов электрических цепей

	Роль	Накопитель электрической энергии	Накопитель магнитной энергии
	Устройство и пара­метры
	Условное обозначение в схемах		Ток J
	Подается	Напряжение
	Изображение силовых линий
	Возникает	q – электрические заряды (Кл)	Ф – магнитный поток (Вб)
	Основной параметр: название   определение   расчет	С – электрическая ёмкость (Ф)	L – индуктивность (Гн)
	Энергия	(Дж)	(Дж)
	Объёмная плотность энергии		=

Сравнение двух типов источников магнитных полей

 

№ п/п	Наименование	Постоянные магниты	Проводники с постоянным электрическим током
	Источник поля
2	Взаимодействие	F
	Индикатор поля
	Ориентирование во внешнем магнитном поле с индукцией	а)	а)

Окончание таблицы

		б)	б)     = 0
5	Силовые линии магнитного поля	а)     б)	а)     б)
	Причина появления магнитного поля	микротоки в магнитной среде	макротоки

Аналогия формулы для расчёта работы

 

№ п/п	Раздел физики	Пример	Условие	Формула
	Механика (динамика)		FS = const FS = var	A = FS ^. (S2 –S1) A =
	Термодинамика		Р = const Р = var	A = Р ^. (V1 –V2) A =
3	Электростатика		q = const	A = q (φ1 – φ2) dA = qdφ
	Электромагнетизм		J = const	А = J (Ф1 – Ф2) dA = JdФ

 

Три вида магнетиков

№ п/п		Диамагнетики	Парамагнетики	Ферромагнетики
	Металлы	Си, Аq, Аи.	Аl, Pt	Fe, Ni, Co
	Суммарный магнитный момент электронов в атоме	= 0	≠ 0 (мал)	≠ 0 (велик)
	Поведение во внешнем магнитном поле напряжённостью
	Действие на величину внешнего магнитного поля	Чуть ослабляет	Чуть усиливает	Значительно усиливает
5	Магнитная проницательность среды μ	μ = 0,999	μ = 1,001	μ =10^3÷ 10^6
	Магнитная восприимчивость χ = μ – 1	χ = – 0,001	χ = + 0,001	χ = 10^3÷ 10^6
	Зависимость намагниченности среды Ј от напряжённости внешнего магнитного поля
	Особенности поведения	–	–	а) при Т ≥ Тк становится парамагнетиком б) при перемагничивании меняет линейные размеры

Сравнение принципа устройства электродвигателя и электрогенератора

 

 

 

№ п/п		Электродвигатель	Электрогенератор
1	Условие	На рамку в магнитном поле подаётся электрический ток J от внешнего источника	Рамка вращается в магнитном поле с угловой скоростью ω
	Явление	Возникает вращающий момент сил М	Возникает переменная ЭДС индукции εi
	Закон	Ампера	Фарадея
	Расчёт	FA = J^.ℓ^.B sin (для N = 1)	Ф = B^.S^. cos α (для N = 1) α =
	Пример
	Результат	Рамка с током в магнитном поле сама вращается	В рамке, вращающейся в магнитном поле, появляется ток
	Превращение энергии	Электрическая в механическую	Механическая в электрическую
	Цель механизма	Совершить механическую работу за счёт энергии источника тока	Создать источник переменного тока за счёт механической энергии

Три траектории движения электрического заряда в магнитном поле

 

№ п/п	Рисунок	Угол α =	Синус угла Sin α	Скорость	Сила Лоренца	Траектория	Параметры траектории
		α = 0	Sin α = 0	V = V||	FЛ = q ^.V^.B sin α FЛ = 0	Прямая линия	Линия параллельная вектору индукции В
		α = 90°	Sin α = 1	V = V┴	FЛ = q ^.V^.B (max) FЛ = Fц.с = Направлена к центру (т.О)	Окружность
		0 < α < 90° (острый)	0 < sin α < 1	= V^. sin α V|| = V^.cos α	FЛ = q ^.V^.B sin α	Винтовая линия	h = V|| ^.T

РАЗДЕЛ 6. КОЛЕБАНИЯ

6.1. Модель колебательного движения – проекция вращательного движения на плоскость