Закон сохранения. Физический смысл закона сохранения энергии и заряда. Закон сохранения заряда как основа электроники.

Законы сохранения – это фундаментальные физические законы, согласно которым при определенных условиях некоторые измеримые физические величины, характеризующие замкнутую физическую систему, не изменяются с течением времени.

E=Q+A E=const

Суть закона сохранения энергии состоит в том, что энергия никуда не исчезает, а переходит из одного вида энергии в другую.

Закон сохранения заряда утверждает, что во время взаимодействия некоторой замкнутой системы с окружающим пространством количество заряда которое выходит из системы через ее поверхность равно количеству заряда поступившего внутрь системы. Другими словами алгебраическая сумма всех зарядов системы равна нулю.

Как известно в природе существует два вида зарядов. Это положительные и отрицательные. Также величина заряда дискретна, то есть он может меняться только порциями. Элементарным зарядом считается заряд электрона. Если к атому добавить один электрон, то он становится отрицательно заряженным ионом. А если его отнять то положительным.

Основная идея закона сохранения заряда состоит в том, что заряд не возникает из неоткуда и не исчезает в никуда. При возникновении заряда одного знака тут же появляется заряд противоположного знака той же величины.

 

2. Вакуумная электроника, основные понятия и устройства.

Вакуумная электроника – это раздел электроники, включающий в себя исследования взаимодействия потока свободных электронов с электрическими и магнитными полями в вакууме, а так же методы создания электронных приборов и устройств, в которых это взаимодействие используется.

 

К электровакуумным приборам относятся электронные лампы, электронно-луче­вые трубки и фотоэлектронные приборы. Электронные лампы, так же как и полу­проводниковые приборы, предназначены для различного рода преобразований электрических сигналов. В настоящее время их применяют главным образом на сверхвысоких частотах и в мощных усилителях и генераторах. В электронно­лучевых трубках (ЭЛТ) движение электронов происходит в виде узкого луча, что позволяет преобразовывать электрические сигналы в видимые изображения (кинескопы в телевидении, ЭЛТ в осциллографах) или, наоборот, видимые изоб­ражения преобразовывать в электрические сигналы (передающие телевизионные трубки). В фотоэлектронных приборах (ФЭП) осуществляется преобразование электромагнитного излучения в электрические сигналы. Принцип работы ФЭП основан на фотоэлектронной эмиссии.

Билет №7

Методология использования законов сохранения в науке и технике.

Существует множество законов сохранения, таких как, закон сохранения энергии, импульса, заряда, движений и т.д. Все эти законы важны в методологическом плане. Они позволяют с помощью простых приемов (анализ энергетического баланса) определить достоверность полученных физико-математических моделей.

 

 

Современные средства отображения информации.

Отображение информации – это свойство технической системы воспроизводить требуемую информацию в форме, удобной для непосредственного восприятия человеком.

Технические средства, используемые для формирования информационных моделей, называются средствами отображения информации (СОИ). С помощью СОИ полученная от одного или нескольких источников информация преобразуется в информационную модель, удобную для непосредственного восприятия.

Существует три способа отображения информации:

1)индикация – представление информации в форме изображения (информационной модели), параметры которого обеспечивают требуемую быстроту и точность восприятия, информационную емкость и удовлетворяют требованиям инженерной психологии (эргономики)

2)сигнализация – это отображение информации для привлечения внимания к изменению состояния системы, характеризуемое четко различимыми изменениями параметров информационной модели;

3)регистрация– это представление информации на материальном носителе с возможностью хранения без затрат энергии.

Билет №8

1. Понятие «энергия», «пространство» и результат их взаимодействия. Раскрыть эти понятия и показать их взаимодействие на практических примерах взаимосвязи.

Эне́ргия — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется в этой системе на протяжении времени, в течение которого система будет являться замкнутой. Это утверждение носит название закона сохранения энергии.

Все материальные тела имеют протяженность и занимают определенное место в пространстве. Эта позиция еще в древнейшие времена была проверена экспериментально. И таким образом первые характеристики материальных тел выражались в виде геометрических размеров. Этими же характеристиками определяется пространство. Первая формулировка взаимосвязи геометрических размеров с формой тела была дана Евклидом 2000 лет назад. В геометрии Евклида понятие размера тела представлялось надменно, независимо от скорости перемещения тела. С тех пор ученые поделились на две части (зависимость и независимость с пространсвом).

E=mc²=mv_c²=E_k+E_n=mc²/2+E_n

В настоящее время можно считать, что пространство не может существовать само по себе. Однако, для практического изучения нас мира, оба подхода (независимость и зависимость) оказались приемлемы и высокоэффективны для решения своих задач.

Первой появилась Декартова система координат, которая возникла в виде трехмерного пространства. Формирование такой методики изучающего пространства, привело к целому ряду понятий.

1) материальная точка – это абстракция, которая позволяет ввести в рассмотрение некоторую гепотетическую первочастицу, как часть материального мира.

Рассмотрение этой системы координат позволило: 1) определить координаты любого предмета, 2) сделать вывод, что геометрические размеры не меняются от расположения в пространстве.

В связи с тем, что размер объекта не меняется в декартовой системе, его длинна является инвариантой и может быть выражена следующим уравнением.

l²= Δx²+ Δy²+ Δz²