Напряженность – векторная физическая величина численно равная отношению силы действующей на заряд помещенный в данную точку данного поля к величине этого заряда.

F-сила (Н)

K-9*10^9 q - Модуль зарядов (Кл) R - Расстояние (м)

Закон Кулона с учетом среды

F=k*(q1*q2)/r^2*E

Е = F/Fcр

Электрический заряд – физическая величина определяющая электромагнитное взаимодействие, называется электрическим зарядом q=кулон (Кл)

Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Напряженность – векторная физическая величина численно равная отношению силы действующей на заряд помещенный в данную точку данного поля к величине этого заряда.

E=F/q

Принцип суперпозиции-результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть вектроная сумма воздействия этих сил. (Е= Е₁+Е₂+…+Еn)

3. Работа есть изменение потенциальной системы энергии заряда взятой с обратным знаком. A= -∆W_п= -(W₂-W₁) W_п=qEd

_ Работа по перемещению заряда между двумя точками в электростатическом поле не зависит от формы траектории а зависит от положения этих точек

_ Работа по замкнутой траектории равна нулю

_ Электростатическое поле как и гравитационное потенциальное

Потенциал - энергетическая характеристика электрического поля. Равен отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду, скалярная величина, определяющая потенциальную энергию заряда в любой точке эл/ст. поля.

Ф=W/q

Разность потенциалов – это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда. U=ф1-ф2=-дф=A/q Напряжение между двумя точками (U) равно разности потенциалов этих точек и равно работе поля по перемещению единичного заряда. U=Ed

5. При помещении проводников во внешнее электрическое поле, свободные начинают перемещаться в этом поле, если в объём проводника был дополнительно внесён некоторый заряд, то под действием этого внешнего поля, этот дополнительный заряд распределиться по поверхности проводника. Таким образом, при электризации проводника сообщённый ему дополнительный заряд оказывается, на поверхности проводника. Это распределение заряда будет происходить до тех пор, пока при распределение заряда потенциал поля в любой точке проводника не станет одинаковым. Епров=0 фпр=const Электрический потенциал в любой точке объёма равен потенциалу в любой точке поверхности проводника. Линии электрического поля перпендикулярны поверхности проводника.

При помещении диэлектрика в электрическое поле не возникает направленного движения зарядов.1.Напряжённость электрического поля внутри диэлектрика может быть не равна нулю.2.Объёмная плотность заряда в диэлектрике может быть отличной от нуля.3.Линии напряжённости могут быть не перпендикулярны поверхности диэлектрика.4.Различные точки диэлектрика могут иметь различный потенциал.

7. Электроемкость – способность двух проводников накапливать электрический заряд С=q/дф С=q/U

Электроемкость шара C=R/k k=9*10^9 C=4ПЕ0Еr*r

Конденсатор – устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из 2х электродов в форме пластин.

Различают конденсаторы:

· По виду диэлектрика: воздушные, слюдяные, керамические, электролитические.

· По форме обладок: плоские, сферические.

· По величине емкости: постоянные, переменные.

Простейший конденсатор – система из 2х плоских проводящих пластин, расположенных параллельно друг другу на малом по сравнению с размерами пластин расстоянии и разделенных слоем диэлектрика.

· Эл поле плоского конденсатора в основном локализовано между пластинами

· При зарядке конденсатора одна из его пластин получает положительный заряд, а другая – равный по модулю отрицательный.

Конденсаторы находят применение практически во всех облостях электротехники: во вторичных источников электропитания.

Плоский конденсатор С=Е0Er*(A/d)

Если группа конденсаторов включена в цепи таким образом, что к точкам включения непосредственно присоединены пластины всех конденсаторов, то такое соединение называется параллельным соединением конденсаторов.

_\

_{При зарядке группы конденсаторов, соединёных параллельно, между пластинами всех конденсаторов будет одна и та же разность, так как все они заряжаются от одного и того же источника тока. Общее же количество электричества на всех конденсаторах будет равно сумме количеств электричества, помещающихся на каждом из конденсаторов от заряда других конденсаторов данной группы. Общая ёмкость конденсаторов при параллельном соединении равна сумме ёмкостей всех соединённых конденсаторов. Собщ=С1+С2+С3+…+Сn}

Если соединение конденсаторов в батарею производится в виде цепочке и к точкам включения в цепь непосредственно присоединены пластины только первого и последнего конденсаторов, то такое соединение конденсаторов называют последовательным.

При последовательном соединении все конденсаторы заряжаются одинаковым количеством электричества, так как непосредственно от источника тока заряжаются только крайние пластины(1 и 6), а остальные пластины(2,3,4 и 5) заряжаются через влияние. При этом заряд пластины 2 будет равен по величине и противоположен по знаку пластине 1, заряд пластины 3 будет равен по величине и противоположен по знаку заряду пластине 2 и т. Д. Для вычисления общей ёмкости при последовательном соединении конденсаторов используют формулу: 1/Cобщ=1/C1+1/C2+1/C3+…+1/Cn

Частный случай Собщ=С1*С2/С1+С2

Электрическая цепь-это совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Сила тока – численно равна заряду протекающему через поперечное сечение проводника в единицу времени. J=q/t

J=enS или J=qnS q=Ne; N=nV; V=Sl; l/t=Ʊ – cкорость

Плотность тока –это векторная физическая величина, численно равная силе тока, проходящего через единицу площади, перпендикулярной к току. j=J/S

Удельное сопротивление

- показывает, чему равно сопротивление проводника, выполненного из данного вещества,
длиной в 1м и с поперечным сечением 1 м кв.

Причиной наличия сопротивления у проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристалической решетки проводника. Из-за различия в строении криталической решетки у проводников, выполненных из различных веществ, сопротивления их отличаются друг от друга.

M-масса в-ва, кг

J-сила тока

T-время

Q-заряд

N-валентность

Объединенный закон Фарадея

Применение электролиза:

· Рафинирование - очистка металлов от примесей

· Гальваностегия – покрытие металлических изделий неокисляющимися металлами (никелирование, хромирование) осаждение путем электролиза тонкого слоя.

· Гальванопластика – искусство лепки, ваяния.

Возду

Газовый разряд – это электрический ток в ионизированных газах. Носителями зарядов являются положительные ионы и электроны. Газовый разряд наблюдается в газоразрядных трубках при воздействии эл. или магн. поля.

Несамостоятельный газовый разряд – если действие ионизатора пректратить, прекратится и разряд.

Самостоятельный газовый разряд – в этом случае газовый разряд продолжается и после прекращения действия внешнего ионизатора за счет ионов и электронов, возникших в результате ударной ионизации.

Необходимым условием резкого уменьшения сопротивления п/п при введении примесей является отличие валентности атомов примесей от валентности основных атомов примеси от валентности основных атомов кристалла.

Примесь из атомов с валентностью превышающей валентность основных атомов полупроводникового кристалла называется донорной примесью. В результате введения примеси в крисалле появляется свободное кол-во электронов.

Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n-перехода.

Для управления током в лампе применяются многоэлектронные лампы триоды. В триоде между анодом и катодом помещен 3-й электрод – управляющая сетка, сквозь которую проходят электроны, летящие от катода к аноду.

29. Направление магнитных линий магнитного поля тока
связано с направлением тока в проводнике:

Силовые линии магнитного поля кругового тока хорошо видны в опыте с железными опилками (рис. 1.8).

Fa-сила ампера, Н

В-магнитная индукция, Тл

J-cила тока, А

l -длина проводника, м

α-угол между I и B

Правило левой руки:

· Линии магнитной индукции входят в ладонь л/р

· 4 вытянутых пальца л/р показывают направление тока в проводнике

· Отогнутый на 90 градусов палец показывает направление Fa.

F-сила, Н

k-коэффициент пропорциональности

31.

А)В 1831 году М. Фарадей, обнаружил, что в замкнутом контуре возникает индукционный ток. При изменении числа линий магнитной индукции (магнитного потока) пронизывающего данный контур.

Б)Электромагнитная индукция

В) Опыты Фарадея

Индукционный ток в катушке возникает:

· При перемещении магнита относительно катушки

· При перемещении электромагнита относительно катушки

· При перемещении сердечника относительно эл. магнита вставленного в катушку

· При регулировании силы тока в цепи эл. магнита

· При замыкании и размыкании цепи.

Г) Закон электромагнитной индукции

Если витков N

Д)Правило Ленца

BS-намагничивание насыщения

-J↓; J=0; Br-остаточная намагниченность

Q-заряд, Кл

Ʊ-скорость, м/с

В-магниная индукция, Тл

α-угол между скоростью и магн индукцией

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки:

· В в ладонь лев руки

· 90град. (палец) направление силы Лоренца

· 4 пальца-положительно заряженная частица

Fл=ацентростремит*m

qƱB*Sinα=

qBr*sinα=mƱ

Ʊ= если α=90, sin90=1

Ʊ=

Система прибора

Магнитоэлектрическая

Электромагнитная

Электродинамическая

Электростатическая

Устройство

Подпятник из рубина

Ось

Спиральная пружина

Стрелка

Постоянный магнит

Рамка

Тонкая алюминиевая пластина

Постоянный магнит

Противовесы

Корректор

Принцип действия

Измеряемый электрический ток пропускается через рамку 6, помещенную в магнитное поле постоянного магнита 5. Рамка укреплена на оси 2. Измеряемый ток подводится к рамке 6 через спиральную пружину 3. На участки проводников, расположенные перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, действует сила Ампера. Если бы подвижная часть измерительного механизма не имела пружину 3, противодействующую ее повороту, то при пропускании тока через рамку происходил бы поворот ее на 180° независимо от силы тока. Но силы упругости, возникающие при закручивании пружины, препятствуют повороту рамки. Сила упругости прямо пропорциональна углу закручивания пружины, поэтому угол поворота, при котором наступает равенство моментов сил Ампера и сил упругости, пропорционален силе тока в рамке. Шкала магнитоэлектрического прибора равномерная.

При изменениях силы тока равновесие моментов сил упругости и сил Ампера нарушается, в результате подвижная система начинает совершать колебания относительно нового положения равновесия. Вместе с ней колеблется и стрелка прибора. Для устранения этих колебаний в приборах применяются специальные успокоители. В них для торможения подвижной системы используется тонкая алюминиевая пластина 7, помещенная между полюсами постоянного магнита 8 и закрепленная на оси вращения подвижной системы. При повороте подвижной системы алюминиевая пластина успокоителя движется в поле постоянного магнита. Наводимые в ней при этом индукционные токи тормозят движение пластины и вместе с тем вращение всей подвижной системы электроизмерительного прибора.

Для того чтобы при любом положении указательной стрелки 4 подвижная часть была уравновешена в поле тяжести, имеются противовесы 9. Установка на нулевое деление шкалы производится с помощью корректора 10.

37.

38.а) Явление самоиндукции – частный случай электромагнитной индукции следовательно для него справедливы все закономерности электромагнитной индукции. При этом:

· Изменяющееся магнитное поле индуцирует ЭДС индукции в том же самом проводнике по которому течет ток создающий это поле

· Вихревое магнитное поле препятсвует наростанию тока в проводнике

· При уменьшении тока в проводнике, вихревое магнитное поле поддерживает его.

39.

Трансформатор - статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения и переменный ток той же частоты, но другого напряжения. Потребность трансформирования - повышения и понижения переменного напряжения - вызвана необходимостью передачи электрической энергии на большие расстояния. Чем выше напряжение, тем при равной мощности источника энергии меньше ток. Следовательно, для передачи энергии требуются провода меньшего сечения, что приводит к значительной экономии цветных металлов, из которых изготовляются провода линий электропередачи. Потери электрической энергии в проводах также уменьшаются с уменьшением тока. При передаче электрической энергии от электростанций к потребителям происходит многократное повышение и понижение напряжения.

Трансформатор состоит из обмоток и магнитопровода - стального сердечника, набранного из листов трансформаторной стали толщиной 0,35...0,5 мм для уменьшения потерь от вихревых токов. Листы сердечника покрываются лаком для изоляции друг от друга. Части магнитопровода, на которых располагаются обмотки, называются стержнями. Части магнитопровода, замыкающие стержни, называются ярмом. Трансформатор имеет не менее двух обмоток, связанных между собой общим магнитным потоком. Обмотки электрически изолированы друг от друга.

Обмотка трансформатора, соединенная с источником электроэнергии, называется первичной. Соответственно первичными именуются все величины, относящиеся к этой обмотке: число витков w₁ напряжение u₁, сила тока i₁ и т.д. Обмотка, соединенная с нагрузкой, называется вторичной, относящиеся к ней величины также называются вторичными (w₂, и₂, i₂). У некоторых трансформаторов может быть несколько вторичных обмоток, питающих разные цепи.

Обмотки трансформатора рассчитываются для подключения к сетям с разными напряжениями. Обмотка, предназначенная для присоединения к сети с более высоким напряжением, называется обмоткой высшего напряжения (ВН), а подсоединяемая к сети с меньшим напряжением - обмоткой низшего напряжения (НН). Если вторичное напряжение меньше первичного, то трансформатор называется понижающим, а если больше - повышающим.

Действие трансформатора основано на явлении взаимной индукции. Если первичную обмотку трансформатора включить в сеть источника переменного тока, то по ней будет протекать переменный ток, который создаст в сердечнике трансформатора переменный магнитный поток. Этот магнитный поток, пронизывая витки вторичной обмотки, будет индуктировать в ней э. д. с. Если вторичную обмотку замкнуть на какой-либо приемник энергии, то под действием индуктируемой э. д. с. по этой обмотке и через приемник энергии начнет протекать ток.

Параметры волны

для э/м волны λ=Ссв*Т

λ-длина волны

υ-скорость

λ=

Св-ва эл/маг волн:

· Распространяются прямолинейно

· Способны преломится

· Способны отражаться

Присущи явления:

· Дифракции

· Интерференции

· Моляризации

Блок схема радиопередатчика

Блок схема радиоприемника

Для получения амплитудно - моделированных электромагнитных колебаний в цепь транзисторного генератора последовательно с колебательным контуром включают катушку трансформатора. На первичную обмотку трансформатора подается напряжение звуковой частоты. На вторичной обмотке транформатора индуцируется ЭДС той же частоты и складывается с постоянным напряжением источника тока. Изменение напряжения между эмитерром и коллектором транзистора приводит к изменению звуковой частотой амплитуды колебаний тока высокой частоты в колебательном контуре генератора изменятся в такт с изменением напряжения низкочастотного сигнала на транзисторе. При изменении амплитуды сигнала не меняется глубина модуляции.

Детекторный радиоприемник

Детектирование- процесс выделения н.ч. звукового сигнала из амплитудно-моделированного в.ч. сигнала. Осуществляется усторйством содержащим эл-нт с односторонней проводимостью. Модулированные колебания высокой частоты поступают на детекторный каскад.

Резонанс-в электрическом колебательном контуре называется явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура.

D-оптическая сила, Дптр

F-фокус линзы, м

Г-увеличение линзы

H-высота изображения

H-высота предмета

Пстроение изображения в линзе:

Собирающая линза

d<F Характеристика: увеличенное, мнимое, не перевернутое.

F<d<2F Характеристика: увеличенное, действительное, перевернутое.

d=2F Характеристика: равное, действительное, перевернутое.

d>2F Характеристика: уменьшенное, действительное перевернутое

Рассеивающая линза

d<F, F<d<2F, d=2F, d>2F Характеристика: уменьшенное, мнимое, не перевернутое.

50.

N-показатель преломления

R1,R2-радиус кривизны линзы

Свет как природное физическое явление представляет собой лучистую энергию, которая в виде электромагнитных колебаний распространяется в пространстве, пока не встретит на своем пути какую-либо поверхность. Физической основой, определяющей цвет предмета, служит способность поверхности поглощать, пропускать и отражать падающие на предмет лучи света, состоящего из волн различной длины. Отраженный предметом световой поток, дошедший до сетчатки глаза, оказывает фотохимическое действие на концевые нервные аппараты, заложенные в сетчатке.

При падении монохроматического света на систему щелей решетки, вследствие дифракции, световые волны отклоняются на различные углы. Эти волны когерентны, поэтому если их собрать линзой на экран, там возникнет интерфериционная картина.В центре экрана собираются волны, оптическая разность хода которых равна 0, поэтому в центре экрана наблюдается максимум. С обеих сторон от центра max образуется система максимумов и минимумов(чередование темных и светлых полос либо цветные спектры).

Использование интерференции

Использование интерференции в технике. Явление интерференции света находит широкое применение в современной технике. Одним из таких применений является создание "просветленной" оптики. Отполированная поверхность стекла отражает примерно 4% падающего на нее света. Современные оптические приборы состоят из большого числа деталей, изготовленных из стекла. Проходя через каждую из этих деталей, свет ослабляется на 4%. Общие потери света в объективе фотоаппарата составляют примерно 25%, в призменном бинокле и микроскопе - 50% и т. д.

Для уменьшения световых потерь в оптических приборах все стеклянные детали, через которые проходит свет, покрывают пленкой, показатель преломления которой меньше показателя преломления стекла. Толщина пленки равна четверти длины волны.

Закон излучения Кирхгофа — отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы и химической природы.

При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов. Выявление дефектов в изделиях с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией. Рентгенотерапия — раздел лучевой терапии, охватывающий теорию и практику лечебного применения рентгеновских лучей.

В 1900м году М Планк высказад гипотезу о том, что атомы испускают энергию отдельными порциями-квантами.

Энергия каждого кванта прямопропорциональна частоте излучения-ν

h-постоянная Планка = 6.62*10^-34 Дж*с

Энергию кванта можно измерить в электрон-вольтах 1эВ= 1.6*10^-19 Дж h=4.2*10^-15 эВ*с

Фото́н- элементарная частица, квант электромагнитного излучения. Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю.

Основные св-ва фотонов:

· Являются частицей эл маг поля

· Движется со скоростью света

· Имеет массу покоя=0

Е-заряд электрона, Кл

M-масса эл-на, кг

υmax-max скорость фотоэл-нов

Законы фотоэффекта

Сила тока определяется величиной заряда, а световой поток энергией светового пучка Ф. Следовательно число эл-нов выбиваемых за 1 с. Из в-ва, пропорционально интенсивности света, падающего на это в-во.

Фотоэл-ты с внутр фотоэфф

Принцип действия: при освещении поверхности эл-та в тонком наружном слое р-типа генерируются пары эл-н-дырка большинство которых не успев рекомбинировать вследсвие малой толщины слоя попадает в р/n переход. В p/n переходе происходит разделение зарядов.

60. Действие света:

Направленная эл маг волна падает на металл. Под действием эл поля с напряженностью Е электроны металла будут двигаться в направлении противоположном вектору Е. Магн поле с индукцией В действ на движ эл-ны силой Лоренца направленной перпендикулярно поверхности металла. Это и есть световое давление.

Постулаты Бора

Постулат стационарных состояний: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых сост каждому из которых соотв опред энергия Еn где n-номер уровня. В стационарном состоянии атом не излучает.

Капельная модель ядра

Она дает представление о ядре как о положительно заряженной капле жидкости. Ядро поглотивщее нейтроно находится в возбужденном состоянии и подобно капле ртути при толчке начинает колебаться, изменяя свою форму. Когда энергия возбуждения станет больше энергии связи то за счет кулоновских сил ядро разорвется не 2 части, которые разлетятся в противоположные стороны.

R-активное сопротивление.

F-сила (Н)

K-9*10^9 q - Модуль зарядов (Кл) R - Расстояние (м)

Закон Кулона с учетом среды

F=k*(q1*q2)/r^2*E

Е = F/Fcр

Электрический заряд – физическая величина определяющая электромагнитное взаимодействие, называется электрическим зарядом q=кулон (Кл)

Одноименные заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Напряженность – векторная физическая величина численно равная отношению силы действующей на заряд помещенный в данную точку данного поля к величине этого заряда.

E=F/q

Принцип суперпозиции-результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть вектроная сумма воздействия этих сил. (Е= Е₁+Е₂+…+Еn)

3. Работа есть изменение потенциальной системы энергии заряда взятой с обратным знаком. A= -∆W_п= -(W₂-W₁) W_п=qEd

_ Работа по перемещению заряда между двумя точками в электростатическом поле не зависит от формы траектории а зависит от положения этих точек

_ Работа по замкнутой траектории равна нулю

_ Электростатическое поле как и гравитационное потенциальное

Потенциал - энергетическая характеристика электрического поля. Равен отношению потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду, скалярная величина, определяющая потенциальную энергию заряда в любой точке эл/ст. поля.

Ф=W/q

Разность потенциалов – это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда. U=ф1-ф2=-дф=A/q Напряжение между двумя точками (U) равно разности потенциалов этих точек и равно работе поля по перемещению единичного заряда. U=Ed

5. При помещении проводников во внешнее электрическое поле, свободные начинают перемещаться в этом поле, если в объём проводника был дополнительно внесён некоторый заряд, то под действием этого внешнего поля, этот дополнительный заряд распределиться по поверхности проводника. Таким образом, при электризации проводника сообщённый ему дополнительный заряд оказывается, на поверхности проводника. Это распределение заряда будет происходить до тех пор, пока при распределение заряда потенциал поля в любой точке проводника не станет одинаковым. Епров=0 фпр=const Электрический потенциал в любой точке объёма равен потенциалу в любой точке поверхности проводника. Линии электрического поля перпендикулярны поверхности проводника.

При помещении диэлектрика в электрическое поле не возникает направленного движения зарядов.1.Напряжённость электрического поля внутри диэлектрика может быть не равна нулю.2.Объёмная плотность заряда в диэлектрике может быть отличной от нуля.3.Линии напряжённости могут быть не перпендикулярны поверхности диэлектрика.4.Различные точки диэлектрика могут иметь различный потенциал.

7. Электроемкость – способность двух проводников накапливать электрический заряд С=q/дф С=q/U

Электроемкость шара C=R/k k=9*10^9 C=4ПЕ0Еr*r