XREFF.RU


8 8 № 1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электродинамика – раздел физики, который изучает...



Если Вам понравился сайт нажмите на кнопку выше
8 8 № 1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электродинамика – раздел физики, который изучает...

8 8 № 1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электродинамика – раздел физики, который изучает...

8


1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электродинамика– раздел физики, который изучает св-ва электромагнитного поля.Электростатика – изучает взаимодействие неподвижных заряженных тел.Заряженное тело – тело, имеющее избыток¯или недостаток электронов. Заряд протона (p+) и заряд электрона (Є-) это единичные элементарные минимальные неделимые.

Є F=k К=9*Электромагнитное взаимодействие–взаимодействия между заряженными частицами. Эл. заряд определяет интенсивность электромаг.взаимодействий.Нейтрон– частица, не имеющая Эл. заряда.

В природе существует два рода зарядов, положительный и отрицательный. Стеклянная палочка всегда заряжается положительно, а эбонитовая – отрицательно. Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые притягиваются. Существует планетарная модель атома Резерфорда. В центре ядро (плюс), вокруг ядра по круговой орбите вращаются электроны (минус). Число электронов равно числу протонов и равно порядковому номеру в таблице Д.И. Менделеева. При соединении двух одинаковых заряженных тел проводником заряд делится пополам. Закон сохранения электрического заряда:В замкнутой системе, алгебраическая зарядов остаётся величиной постоянной.Закон Кулона:Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных ( тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Если расстояние между телами во много раз больше их размеров, то ни форма, ни размеры заряженных тел существенно не влияют на взаимодействия между ними. В таком случае эти тела можно рассматривать как точечные. Сила взаимодействия заряженных тел зависит от св-в среды между заряженными телами. 1 Кл – заряд проходящий за 1с через поперечное сечение проводника при силе тока 1А. Электромагнитное поле – форма материи, в которой осуществляется взаимодействие между заряженными частицами.

2 Напряженность электрического поля. Вокруг любого заряда gобразуется и распространяется с конечной скоростью эл.поле. С=300000км/с=3*10м/с-скорость распространения поля(Vсвета в вакууме). Св-ва: 1.Материально оно существует независимо от нас от наших знаний о нём. 2.Оно обладает присуще только ему св-вам - действие его на эл. заряд с некоторой силой. Любой эл.заряд gсоздаёт в пространстве эл. поля, с помощью которого он взаимодействует с другими зарядами. Обнаружить такое поле можно если внести в интересующую нас точку пространства пробный заряд gпр, по величине очень маленький, а по знаку положительный. E=F\gпр. E=kg\Er². За время tполе распространяется на расстояние L=Ct. Напряженность (Е)– силовая характеристика Эл.поля. м/Кл или В/м Напряженность поля равна силе, действующей на единичный положительный заряд в данной точке поля. Напряженность поля точечного заряда – Е=кg/r² Главное св-во электрич.поля– действие Эл. заряда с некоторой силой. Электростатическое поле – электрич.поле неподвижных зарядов. Оно не меняется со временем. Создается Эл.заряжами. существует в пространстве окружающем эти заряды и неразрывно с ними связано. Диполь - нейтральная система зарядов. Принцип супер позиции полей: Если в данном пространстве различные заряженные частицы создают Эл-ие поля, напряженности которых Е1, Е2, т.д. то результирующая напряженность поля в этой точке равна Е=Е1+Е2+Е3…

3 Разность потенциалов.Напряжение. d1 и d2-начальное и конечное положение заряда. Работа заряда не зависит от формы траектории, она зависит только от начального и конечного положения. А=0. Работа заряда вдоль замкнутой цепи =0. фи [В]-потенциал поля - это скалярная величина является энергетической хар-ой поля. A=-(gEd2-gEd1). En=mgh. Wn=gEd. A=-(Wn2-Wn1). Фи=Wn\g=Ed. E=F\g. фи=Wn\g. фи=Ed.A=g(ed1-Ed2)=g*(фи1-фи2). A=g(фи1-фи2). U=фи1-фи2. A=g*U. U=A\g. A=-gEd. .

4 Электроёмкость. Конденсатор. Ёмкость плоского конденсатора.Электроемкость – способность проводника накапливать заряд. С=g\U- электроемкость проводника. Электроемкость определяется: 1)размерами и формами проводника. 2) состоянием среды вокруг проводника. Электроёмкостью двух проводниковназывают отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним. Устройство для накопления и сохранения заряда – КОНДЕНСАТОР. Конденсатор– прибор, состоящий из двух проводников, между которыми находится диэлектрик, причем толщина диэлектрика не должна превышать размера пластин.. C=g\∆фи. C=g\A=g²\A. g=C*U. U=g\C.. . C=S*E*E°\d. E°=8,85*10 в-12ст. . C=Q\4П*E*E°(1\a-1\b). C=Q\U=4П*E*E° ab\b-a. C=4П*E*E° a²\b-a=E*E°*S\d. . C [Ф] – Электроемкость.

Е – Диэлектрическая проницаемость среды. d[М] – расстояние между пластинами.

5 Электрический ток. Сила тока. Электрический ток – это направленное движение свободных зарядов в проводнике, под действием сил внешнего поля. При движении в вакууме свободные носители зарядов не встречают ни какого противодействия и приобретают кинетическую энергию за счет работы сил поля, когда ток проходит в веществе, то движущиеся заряды встречают противодействие поскольку сталкиваются с молекулами самого вещества. При этом увеличивается интенсивность хаотичного движения частиц, т.е. происходит нагревание тела. I=g\t. Действия электрического тока:Тепловое; Магнитное, Химическое. I=g0nVSg0- заряд электронов п-концентрация V- скорость упорядоченного движения S- площадь поперечного сечения. Условие сущест-я Эл. Тока: 1. наличие свободных зарядов. 2. наличие поля внутри проводника (разности потенциалов на концах проводника). I=g/t– сила тока – заряд переносимый через поперечное сечение проводника в единицу времени. Сила тока – заряд перенесенный в единицу времени. Постоянный ток – ток, при котором сила тока со временем не изменяется. Сопротивление– мера противодействия движению электронов со стороны кристаллической решетки. сила тока равна отношению заряда ∆gпереносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени к этому интервалу времени.

6 Закон Ома для участка цепи: сила тока прямопропорциональна приложенному напряжению, и обратно прямопропорционально сопротивлению. I=U\R. R=роl\S.


7 Закон Ома для полной цепи. Сила тока в электрической цепи прямопропорционально ЭДС и обратнопропорционально сумме внешнего и внутреннего сопротивления. ЭДС– это сила, которая необходима для совершения работы сторонних сил над зарядом. Цепь можно разделить на две части: внутреннюю и внешнюю. Часть цепи, в которой заряды движутся по направлению действия электрических сил называют внешней, а часть цепи, в которой заряды движутся под действием сторонних сил называется внутренней. I=E\R+r. Aст=I²r∆. A=I²*Rt. Aст=E*It. Последовт соед источн токов:Eбат=E1+E2+E3. rбат=r1+r2+r3. Парал соед ист токов: Eбат=E1=E2. 1\rбат=1\r1=1\r2. Полная (замкнутая цепь) – состоит из источника тока, подводящих (соединит.) и нагрузки (резистор). Сторонние силы – силы не электрического происхождения (химич., мат-е) кот. действуют внутри источника тока и переносят заряд против сил Эл.поля внутри самого источника. Сила тока равна отношению эдс к полному сопротивлению. R+r– полное сопротивление. Короткое замыкание – цепь без нагрузки.

8 Электрический ток в металлах . Сверхпроводимость – состояние при кот.сопротивление резко падает до нуля. Оно наблюдается при 25К. выделения теплоты в сверхпроводнике не происходит. Сильное маг.поле разрушает сверхпроводящее состояние.

9 Электрический ток в жидкостях.Хорошими проводниками, т.е. в-ва с большим кол-вом свободных заряженных частиц, явл. Водные растворы или расплавы электролитов и ионизованный газ. температурный коэффициент сопротивления числено равен относительному изменению сопротивления проводника при нагревании на 1К.Процесс протекания тока в жидкости связанный с выделением в-ва на электроде наз.ЭЛЕКТРОЛИЗОМ. Проводимость в жидкостях ионная. у растворов электролитов сопротивление с ростом температуры уменьшается. Закон Фарадея: Масса в-ва выделившегося на электроде пропорциональна переменному заряду. К=М/Na*Ln=m0/g0. m=kIt

10 Электрический ток в газах. Газовый разряд – процесс протекания Эл.тока через газ. При обычных условиях газы почти полностью состоят из нейтральных атомов или молекул следовательно явл. диэлектриками. в следствие нагревания или воздействия излучением часть атомов ионизуется– распадается на положительно заряженные ионы и электроны. Рекомбинация заряженных частиц–процесс образования нейтральных атомов, при сближении электрона и положит. Заряж. Частицы. Несамостоятельный разряд – если действие ионизатора прекратить то прекратится и разряд. Самостоятельны разряд – если убрать внешний ионизатор, то разряд не прекратится. Ионизация электронным ударом – процесс при кот.число заряженных частиц резко возвращает, возникает электронная лавина.

11-12 Электрический ток в полупроводниках. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Проводник – тело, проводящее электрический ток. В проводниках имеются заряженные частицы, способные перемещаться внутри проводника, под влиянием электрического поля, заряды этих частиц называются свободными. Внутри проводника эти носители зарядов движутся хаотично. Если в проводнике есть электрическое поле, то на хаотическое движение носителей накладывается упорядоченное движение против силовых линий внешнего поля. Весь заряд накапливается только на поверхности проводника, внутри проводника поля нет. Диэлектрики– тело, не проводящее электрический ток. Диполь– система, состоящая из двух тесно связанных разноименно заряженных зарядов. Диэлектрик состоит из множества хаотично направленных диполей. Если диэлектрик поместить во внешнее электрическое поле, то диполи выстраиваются по направлению силовых линий внешнего поля. Это явление называется поляризацией диэлектрика.Энергия электрического поля заряженного конденсатора.U=U1+U2. g\C=g1\C1+d-g2\C2. g=g1=g2. g=g1+g2. 1\C=1\C1+1\C2. –последовательное. g=g1+g2. CU=C1U1+C2U2. U=U1+U2. C=C1+C2.-параллельное. Wn=gEd\2. Wn=g*E\2*d. Wn=C*U*Ed\2=C*U*U\2. Wn=CU²\2. C=g*U*U. Wn=C*g²\C²*2. g=CU. Wn=gU\2.Последовательное соединение проводников. Последовательное:U=U1+U2. I=I1=I2. R=R1+R2.. Параллельное: U=U1=U2. I=I1+I2. 1\R=1\R1+1\R2…Электродвижущая сила. ЭДС-это сила необходимая для совершения работы сторонних сил над зарядом g. ЭДС индукции возникает либо в неподвижном проводнике, помещенном в изменяющееся во времени поле, либо в проводнике, движущемся в магнитном поле, которое может и не меняться со временем. Изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое поле. Е=Аст\g.Собственная проводимость полупроводников.Полупроводники-это тела при определённых условиях проводящие эл.ток. У атомов Geна внешней оболочки находится 4-е валентных электрона. В твёрдом состоянии эти вещ-ва имеют кристаллическую решётку типа алмаза, если постепенно повышать tтакой решётки, то отдельные электроны могут получить избыточную энергию и стать свободными. При переходе электронов в свободное состояние в оболочке атома полупроводника остаётся свободное место, поскольку до отрыва электрона атом был нейтральным, то после отрыва он приобретает положительный заряд, т.к. соседние атомы непрерывно сближаются электронами, то дырку у атома может занять электрон другого атома. В полупроводниках всегда имеется поровну свободных электронов и дырок, поэтому проводимость наполовину дырочная, наполовину электронная и такую проводимость называют собственной..Примесная проводимость полупроводников.N-тип (донарная проводимость). Добавим в чистый сплав Geэлемент 5-ой группы таблицы Менделеева например As(мышьяк), тогда при затвердевании образуется обычная решётка Ge, но в некоторых узлах находится атом мышьяка. 4-е валентных электрона мышьяка идут на восстановление ковалентных связей с атомами Ge, а 5-ый электрон становится свободным. Проводимость такого полупроводника будет преимущественно электронной, её называют n-типом. As-донор. Р-тип(анцепторная проводимость). Если в Geдобавить элемент 3-ей группы (in), то для восстановления ковалентной связи не будет хватать ещё одного электрона, тогда inзабирает 1 электрон у соседнего атома германия и он остаётся с дыркой. Проводимость будет преимущественно дырочной, её называют р-типом. (in-акцептор).. p-nпереход.Представим себе кристалл Geу которого одна половина содержит р-тип, а другая n-тип. Границу в кристалле полупроводника между областями р и n-типа, называют электронно-дырочным или pnпереходом части полупроводника приведены в соприкосновение, тогда сразу начнётся переход электронов и nобласти в р область и переход дырок из р области в nобласть. Эта диффузия электронов и дырок происходила бы до полного выравнивания их концентрации, однако в результате перемещения основных носителей возникает запирающий слой, который препятствует дальнейшему движению носителей зарядов. Только дырки и электроны движущиеся с очень большой скоростью могут преодолеть запирающий слой. Основное свойство pnперехода-одностороняя проводимость.




13 Магнитные взаимодействия. Магнитное поле. Линии магнитной индукцииВзаимодействие между проводниками с током,т.е. взаимодействия между движущимися электрическими зарядами наз.магнитными. Маг.силы – силы с кот. Проводники с током действуют друг на друга. Основн хар-ки Магн поля: 1.Мп пораждается эл током (движущимися зарядами). 2.Мп обнаруживается по действию на эл ток. 3.Подобно эл полю Мп существует реально. В проводниках возникает ток противоположного направления, а одного направления притягиваются. Впервые опыт продемонстрировал Ампер. Мп хар-ся вектором магнитной индукции В. В=M\SI. М[н\м]-вращ момент. В направлен по касательной к линиям Мп. Правило нахождения В. Правило Буравчика: Если направления острия буравчика совпадает с направлением прямого тока, то вращающие движения ручки буравчика покажет направление вектора В. Fa=IBLsinά– сила Ампера– сила с кот. Маг.поле действует на проводник с током. Направление по правилу левой руки. Модулем вектора маг.индукцииназ. Отношением макс. Силы действующей со стороны маг.поля на участок проводника с током к произведению силы тока на длину этого участка. В-Fм/IL. правило левой руки по Амперу: Если лев.рукурасположить так чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора маг.индукции В входила в ладонь, а 4 вытянутых пальца были напр. По напр. Тока то большой палец на 90°покажет напр. Силы. Вихревое поле – поле с хамкнутыми силовыми линиями. Правило левой руки по Лоренцу: если лев.руку расположить так чтобы составляющая маг.индукции В перпендикулярная скорости заряда входила в ладонь а 4 пальца были напр. По движению полож.заряда то отогнутый на 90°б.палец покажет напр. Действующей на заряд силы Лоренца. Магнитное поле – особая форма материи, посредством кот. В-ва взаимодействуют между движущимися электрическими заряженными частицами.

14 Сила АмпераПравило левой руки: Если расположить левую ладонь так, чтобы четыре вытянутых пальца совпадали с направлением тока в проводнике, а линии магнитной индукции входили в ладонь, тогда большой оттянутый палец покажет направление силы Ампера. Fа=M°\2П*I1*I2*l\r. . B=M°I\2r. Сила ампера действует на проводник с током в магнитном поле.

15 Сила Лоренца. Сила Лоренца действует на движущиеся заряды в Мп. Правило левой руки: В ладонь входят линии магнитной индукции В, и вытянутые пальцы совпадают по направлению движения положительных частиц против отрицательных, тогда большой отогнутый палец покажет направление силы Лоренса. Сила Лоренса всегда перпендикулярна плоскости, в которой находится вектора Vи В. Если направление скорости по отношению к линиям магнитной индукции В составляет угол альфа от 90º, то заряд будет двигаться по винтовой спиральной траектории. Fл=g*V*B*sind. g=1,6*10 в -19ст Кл. R=mV\gB. mc=9,1*10 в -31ст Кл. T=2П*R\V. T=2Пm\gB.

16 Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции заключается в возникновение индукционного тока в замкнутом проводнике при изменении маг.потока через контур проводника. Ф=BScosά Индуктивность– физ.величина, численно равная ЭДС самоиндукции возникшая в контуре при изменении силы.

17 Магнитный поток Ф=B*S*N*cosd.Ф[Вб]-магн поток.N[шт]число витков.Магнитный поток–величина равная произведению модуля вектора маг.индукции В на площадь и косинус угла между векторами В n.

18 Правило Ленца. Индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине его вызвавшей.

19 Закон электромагнитной индукции. ЭДС индукции равна по модулю скорости изменения маг.потока. Е=|∆Ф/∆t| Причиной индукционного тока в движущемся проводнике явл. Сила Лоренца. Причиной индукционного тока в неподвижном проводнике явл. Вихревое поле, кот. Пораждается магнитным. Закон электромагнитной индукции Фарадей.При движении полосового магнита в катушке возникает индукционный ток, о чём свидетельствует отклонение стрелки гальванометра. Если этот проводник привести в движение со скоростью V, так чтобы уголь альфа между векторами Bи Vсоставил 90º, то вместе с проводником будут направленно двигаться и его собственные электоны, т.к. их движение происходит в магнитном поле, то на них должна действовать сила Лоренса. Е=l*V*B*S*sind. Сторонними силами, создающими ЭДС явл магн силы, действующие на свободные электроны в проводнике, в данном проводнике возникает индукционный ток. Правило правой руки: Если правую руку расположить вдоль проводника так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то 4-е вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике. Eинд=-N ∆ф\∆t.

20 Самоиндукция. Индуктивность. Явление самоиндукции заключаетсяв возникновении индукционного тока в том же проводнике, по кот. Протекает переменный ток. Возьмём катушку с несколькими сотнями витков, надетую на замкнутый железный сердечник, к зажимам катушки присоединена 6В лампочка, при замыкании или размыкании ключа лампочка ярко вспыхивает. Катушка 1 создаёт внутри индуктивной катушки 2 магнитный поток, при всяком изменении этого потока в катушке 2 возникает индукционный ток. Он возникает во всяком контуре внутри которого изменяется магнитное поле. Но и сама катушка 1 находится в таком же положении, сквозь её витки также проходит магн поток, обусловленный магн полем, этой же самой катушки. Поэтому при любом изменении магн поля, катушка 1 сама создаёт магн поле и в ней же самой создаётся индуктивный ток, такое явл назыв самоиндукцией.Eинд=-N∆ф\∆t. Eинд=-LI\∆t. L=u*u° N²S\l. Wм.п.=LI²\2. u°=4П*10 в -7ст Н\А².Индуктивность. Индуктивность хар-ет энертные св-ва катушки при возрастании и убывании тока. Заметим в опыте ламп на v-рт, стрелка которого отклоняется в одну сторону при прохождении тока одного направления, в другую-противоположного. Пусть при замыкании ключа когда ток течёт в катушке в направлении от а к в, а в v-ре от с к d, стрелка отклоняется в право. При размыкании ключа обнаруживается что стрелка резко отклоняется влево, т.е. в v-ре ток течёт от dк с, значит, возникает индукйионный ток, напраленный противоположно основному. Eинд=-N∆ф\∆t. Eинд=-LI\∆t. L=u*u° N²S\l. Wм.п.=LI²\2. u°=4П*10 в -7ст Н\А².






21 Электромагнитные к-я.Электромагнитные к-я – периодические изменения заряда, силы тока, напряжения (gIU). Эл магн волна-это процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени. При распространении эл магн волн в каждой точке пространства происходят периодически-повторяющиеся изменения электрического и магн поля. Эти изменения можно представить в виде взаимно перпендикул векторов В; Е; V. Скорость распространения э/м волн зависит от электрических и магн св-в среды. V=1\√E*u*√E°*u°. E°=8,85*10 в -12ст. u°=4П*10 в -7ст. C=1\√E°*u°=3*10 в 8ст м\с. V=c\√E*u. C\V=√E*u=n. n=C\V. n=√E*u. Величину nпоказывающую во сколько раз скорость распростр э/м волн в вакууме больше, чем в какой либо среде, называют абсолютным показателем приламления этой среды. В любой среде скорость распростран э/м волн меньше, чем в вакууме, т.е. nвсегда больше. Свободные к-я – к-я в системе, выведенные из положения равновесия. Затухающие к-я – к-я размах кот. (амплитуда) с течением времени уменьшается. Вынужденные к-я – к-я под действием внешней вынуждающей периодической силой. - дифференциальное ур-ие гармонических к-й. - собственная частота к-й. - период собственных к-й формула Томсона. фаза к-й – величина показывающая состояние системы в любой момент времени.

22 Колебательный контур. Впервые э/м волны с помощью резонанса на опыте обнаружил Герц. В качестве колебательного контура он использовал диполи. Источником питания служит индукц катушка К, при подаче на диполь Д1 высокого напряжения в промежутке А проскакивает искра, в контуре Д1 возникают э/м к-я и излучается волна. При возникноаении искры цепь катушки К замыкается, а к-я в контуре затухают.

23 Гармонические к-я. – к-я кот. Происходят по закону sinили cos. Автоколебательные системы – системы, в кот. Генерируются незатухающие к-я за счет поступления энергии от источника внутри системы. Авток-я– незатухающие к-я существующие в сист. Без воздействия на нее внешних периодических сил. К-я – движение кот. повторяются через интервалы времени. Собственная частота кол-ой системы- частота свободных к-й. колебательный контур – система, где наблюдаются свободные электромаг. к-я. Удельная работа – незатухающие к-я без воздействия на них внешних сил.

24 Переменный электрический ток.– ток, величина и направление кот. Периодически меняется по гармоническому закону sinили cos. g=gмcoswt. I=Iмcoswt. U=Uмcoswt. Периодически или почти периодические изменения физ величин, называют гармоническими к-ями. w=2ПY. w=2ПY\T. 2П√L*C.Wпол=Wэп+Wмг=CU²\2+LT\2. активная: I=U\R. Q=IUt. A=IUt. R=роl\S. U=uмcoswt. I=Iмcoswt. ∆фи=0. Индуктивная. Xл=2ПYL. I=U\Xл. U=Uм*coswt. I=Iмcoswt-П\2. пофазенаП\2. Ёмкостная. Xс=1\2ПYC. I=U\Xc. U=Uмcoswt. I=Iмcos (wt+П\2). E=Eмsinwt. K=N1\N2=U1\U2. Для преобразования тока используются трансформаторы, которые представляют собой как минимум две катушки надетые на общий сердечник. Одна катушка первичная, а вторая вторичная. Промышленный ток – вынужденные электромагнитные к-я с частотой 50Гц. Нагрузки: активные, реактивные. Реактивная нагрузка – нагрузка кот. Половину периода потребляет энергию от источника, а вторую половину возвращает

25 Активное сопротивление. Активная нагрузка (сопротивление)– нагрузка, кот. Потребляет энергию от источника и выделяет ее в виде теплоты. К-я тока и напряжения совпадают по фазе, т.е. одновременно достигают maxи min. Для постоянного тока .

26 Индуктивное сопротивление.

27 Емкостное сопротивление.

28 Генератор переменного тока. Элементы генератора тока: статор, ротар, контактные кольца, щетки. Трансформатор – устройство из 2-х катушек (обмоток) с общим сердечником (магнитопроводом). Принцип работы основан на явлении электромагнитной индукции.

29 Трансформатор – устройство для повышения (понижения) напряжения практически без потери мощности ђ~97%. Трансформатор выполняет роль без инерционного клапана, дозирует поступательные. Действующее значение силы переменного тока– величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока. I=Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же кол-во теплоты, что и переменный ток за то же время. Удельная работа вихревого поля равна по модулю и противоположна по знаку удельной работе кулоновского поля. . Резонанс– в эл-ом колебательном контуре явление резкого возрастания амплитуды вынужденных к-й силы тока при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура.

30 Микрофон.

31 Генератор на транзисторе. Генератор – устройство, преобразующее энергию одного вида в электрическую энергию.

32 Электромагнитные волны.Д2 э/м волны излучаемые контуром Д1 принимаются приёмником Д2, который устроен аналогично и располагается параллельно Д1. Настройка контура Д2 в резонансе с Д1 производится перемещением его колпачков С1' и С2'. При резонансе в промежутке В появляется слабая искра. Опыты Герца доказали существование и распространение э/м волн. Волна– распространение к-й в пространстве с течением времени. Основное Св-во волны – перенос энергии без переноса в-ва. Поперечная волна – волна, в кот. направление к-й перпендикулярно направлению распространения.Телевидение. На передающей станции производится преобразование изображения в последовательность эл сигнала. Этими сигналами моделируют к-я вырабатываемые генератором высокой частоты. Моделированная эл волна переносит инфо на большие расстояния. В приёмники производится детектированием сигнала. Электрический сигнал преобразовывается в изображение. Изображения кадра преобразуется с помощью кинескопа.


33 Изобретение радио А.С.Поповым. . Радио. Самым первым приёмником был азбука Морзе. В качестве детали непосредственно чувствующей э/м волны Попов применил кагерер. Это прибор представляет собой стеклянную трубку с 2-мя электродами. В трубке помещены металлические опилки. Действие основано на влиянии электрических разрядов на метал опилки. Кагерер имеет сопротивление. Между опилками проскакивают искорки. Вернуть прибору сопротивление можно встряхнув его. Попов применил звонковое устройство. Чтобы повысить чувствительность один конец аппарата был заземлён, а Другов в качестве антенны.

34. принцип радиосвязи. Принцип радиосвязи: Электрический ток высокой частоты (к-я) созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве переменное электромаг. поле (электрамаг. волну) кот. достигая приемной антенны создает в ней электрок-я той же частоты.

35 Амплитудная модуляция. Амплитудная модуляция – изменения амплитуды высокочастотных к-й со звуковой (низкой частотой). Амплитуда– размах к-й. Модулирование сигнала. Для осуществления радио телефонной связи необходимо использовать высоко частотные к-я интенсивно излучаемые антенной. Для передачи звука эти высокочастотные к-я изменяют или моделируют с помощью эл колебаний звуковой частоты.

36. Детектирование. Детектирование– выделение из высокочастотных модулированных по амплитуде к-й низкочастотных (звуковых) к-й. Детектирование сигнала.Приёмники из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные к-я, такой процесс преобразования сигнала называют Детектированием.

37. Простейший радиоприемник. Простейший радиоприемник: 1) приемная антенна, заземление. 2) колебательный контур с конденсатором приемной емкости. 3) детектор. 4) динамик, конденсатор.

38.Радиоволны. Радиолокация. Радиотелефонная связь – передачи речи или музыки с помощью электромаг. волн. Модуляция– изменение высокочастотных к-й. Короткие волны – диапазон длин волн от 10 до 100 м. ультракороткие радиоволны – длина волны меньше 10 м. Радиолокация – обнаружение и точное определение местонахождения объектов с помощью радиоволн. Радиолокатор – радиолокационная установка, состоит из передающей и приемной частей.

39. Свет. Геометрическая оптика. Дуализм света.Свет обладает дуализмом: Волновая и карпускулярная природа света. Звуковые обладают значительно больше длиной волны, чем световые, их длина состовляет млн. доли метров. Такого размера отверстия или припятствия позволяют заметить отклонение световых лучей от прямолинейной траектории. Немецкий учёный Планк предположил что свет излучается не в виде волн, а в виде определённых неделимых порций энергии, которые он назвал квантами. В настоящее время кванты наз фотонами. E=nню. E=hc\л. с=3*10 в -8ст.Скорость света. Методы её измерения. Пока фотон существует он движется со скоростью С и не при каких условиях не может замедлить своё движение или остановиться. При встрече с вещ-ом он может быть поглащён частицой вещ-ва, тогда сам фотон исчезает, а его энергия полностью переходит к поглотительности его частицы. Фотон не имеет массы. Каждая точка среды до которой дошла световая волна сама становиться источником вторичных волн. Огибающая этих волн назыв фронтом волны. E=nню. H=6,62*10 в-34ст Дж с. E=hc\л. с=3*10 в -8ст. E=1\nK\60. C=2l\60\nk=2lnk\6030=lnk\30. корпускулярно-волновой дуализм света– означ. наличие у света волновых св-в (при распространении) и дискретных св-в частиц (при излучении и поглощении). Геометрическая оптика – теория световых явлений на основе представлений о световом луче. Световой луч – направление, вдоль кот. Переносится энергия электромаг. волны. Законы геометрической оптики: 1)з. прямолинейного распределения (тень). 2) з. отражения (видим предметы). 3) з. преломления (искажения изображения).Тень – область пространства куда не попадает свет, луч.

40 Отражение света. Отражение света – изменение направления распространения света на границе прозрачной и непрозрачной сред. Диффузное (рассеянное)

Зеркальное (идеальное) – Зеркальная поверхность – поверхность, размеры которой сравнимы с длиной световой волны (~).Закон отражения света.Луч падающий, перпендикуляр восстановленный в точку падения, луч отражённый, где они все лежат в одной плоскости. Угол падения равен углу отражения. d=B.Полупрозрачный цилиндр укрепляем на кранштеёйнах в центре экрана так, чтобы его плоская поверхность была горизонтальна, а цент цилиндрической поверхности совпадал с основанием перпендикуляра на экран.

41. Преломление света. Преломление света – изменение направления распространения света на границе раздела двух прозрачных сред. Принцип Гюйгенса: каждая точка среды, до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных волн. Закон преломления света. Если свет переходит из менее плотной среды в более плотную, то угол радения всегда больше угла преломления. Луч падающий перпендикуляр восстановленный в точку падения, луч преломленный лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению скорости света первой среды ко второй среде.

42. Полное внутреннее отражение. Полное внутреннеотражение – явление, при котором луч полностью отражается на границах двух прозрачных сред. Полное отражение света. явление, заключающееся в том, что при падении света из одной среды на границу её раздела со 2-й средой взаимодействие светас веществом приводит к появлению световой волны, распространяющейся от границы раздела «обратно» в 1-ю среду. (При этом по крайней мере 1-я среда должна быть прозрачна для падающего и отражаемого излучения.) Несамосветящиеся тела становятся видимыми вследствие О. с. от их поверхностей.






43Линза. Ход лучей в линзе. Линза представляет собой прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Линзы подразделяются на выпуклые, которые тоньше к середине и вогнутые, которые к середине толще. D=1\F. Фокус линзы (F) – точка на ГОО в которой преломление параллельных ГОО лучей пересекаются преломленные лучи (или их продолжения). 3 удобных луча для построения изображения в линзе: 1). Луч, параллельный ГОО. 2). Луч, проходящий через оптический центр. 3). Луч, проходящий через фокус. Получение изображения источников света, находящегося на главной оптической оси линзы. Прямая, которая проходит через цент кривизны линзы называют главной оптической осью. Точка Sнаходится за главным фокусом Fлинзы. Пусть прямая FOявляется главной оптической осью линзы. Найдём ход луча СА для этого из точки О проведём прямую Са до пересечения FA. Обозначим точку пересечения через В. Соедимин АВ прямой с главной осью, получаем действительное изображение S1 источника света S. Источник света Sнаходится на фокусе изображения получается большим и на достаточно большом расстоянии. Точка Sнаходится на главной оптической оси рассеивающей линзы. Фокальную плоскость тогда берём с той же стороны линзы с которой находится точка Sизображения S1 получается мнимым. Точка Sнаходится между главным фокусом и обтическим центром линзы. Изображение Siполучается мнимым и всегда между центром линзы и её фокусом. Положение точки Siоднозначно определяется полежением самой свитящийся точки Sпоэтому точки Sи Siназывают сопряжёнными точками линзы. . 1\a+1\f=1\F. 1\a+1\f=D. Получение изображения источника света, находящегося на побочной оптической оси линзы.Всякую прямую которая проходит через оптический центр линзы называют побочной оптической осью. Точка Sнаходится за фокальной плоскостью собирающей линзы. Для Siопределения изображение Siможет завится любым двумя из трёх. Пусть из точки Sпроводится параллельно главной оптической оси, а затем через её фокус. Луч 2 проводится вдоль побочной оси, т.е. через оптический центр оси, этот луч проходит линзу не преломляясь. Луч 3 проводят через главный центр после преломленя в линзе он идёт парал-о главной оптической оси точка пересечения этих лучей даёт действительное изображение источника света S. Точка Sнаходится между фокальной плоскостью собирающей линзы и самой линзой. В этом случае изображение получается мнимым. Точка Sнаходится на побочной оси рассеивающей линзы проводим 3луча, но нужно помнить, что луч идущий //-но линзе пройдёт затем через мнимый фокус изображение получается мнимым находятся между линзой её фокальной-плоскостью.Получение изображения предмета.Расстояние от предмета до линзы больше 2Fв этом случае предмет и его изображение находится по разные стороны от линзы само изображение получается действительным непередвижным улучшенным. Расстояние от предмета до линзы равно 2 Fизображение получается передвижным заметную величину. Линейное увелечение В называют отношением изображения предмета и высоте самого предмета.

44. Формула тонкой линзы. d- расстояние от предмета до линзы. f- расстояние от линзы до изображения. F- фокус линзы. - оптическая сила линзы – величина равная обратному фокусному расстоянию. (D) (1/м) – диоптрия.

45.Дисперсия света. Спектр. Дисперсия света- Это разложение белого света на 7 цветов радуги. зависимость показателя преломления света от частоты (длины волны) светаили зависимость фазовой скоростисветовых волн от частоты. Преломление светав веществе возникает вследствие изменения фазовой скорости света; показатель преломления n = с 0/ c. С=с°\√ Eu. Волновая оптика – теория световых явлений на основе представлений о свете, как о электромагнитной волне. Спектр – радужная полоска из 7 цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый).

46Интерференция света.- Это сложение 2-х волн. Вследствии которого наблюдается устойчивая во времени картина усиления или ослабления световой волны. Интерфировать могут только волны идущие от когерентных источников света. Когерентными наз. такие источники у которых свет распространяется с одинаковой длиной волны с одинаковой фазой и частотой. В природе не существует когеретных источников света. Возьмём призму Френеля: 2-ве призмы склеиваются одной гранью с малым углом расхождения, если поместить с одной стороны бипризмы источник света S, а с другой экран, то на экране можно наблюдать интерференцию света. Все лучи падающие на призму А после приломления в ней идут так как будто они вышли из мнимого источника. Интерфиционная картина представляет собой чередующиеся светлые и тёмные полосы. По середине одной max, ему симметрично идут max-мы 1-го, 2-го и т.д. порядков. Необходимые условия интерференции: 1. одинаковая длина волны. 2. когерентность, постоянная во времени разность фаз.

47 Дифракция света.Явление дифракции волн на поверхности воды, можно наблюдать если поставить на пути волн экран с узкой щелью. Если размеры щели велики по сравнению длины волны, то картина распространения волн будет иной. Отклонение от прямолинейного распространения волн огибания волнами препятствия называется дифракцией. Принцип Гюйгенца-Френеля. Волновая поверхность в любой момент времени представляет собой не только огибающую вторичных волн, а результат их интервенции.Условие максимумов: Амплитуда колебаний средыв даннойточке максимальна, если разность хода 2-х волн, возбуждающих к-я в этой точке, равна целому числу длин волн: ∆, k= 0,1,2,… Условие минимумов: амплитуда к-й среды в данной точке минимальна, если разность хода 2-х волн возбуждающих к-я в этой точке, равна нечетному числу полуволн, ∆d=(2k+1)ђ/2. Для образования устойчивой картины необходимо, чтобы источники волн имели одинаковую частоту и разность фаз их к-й была постоянной. Идея Френеля: волновая поверхность в любой момент времени представляет собой не просто огибающую вторичных волн, а результат х интерференции.

48. Дифракционная решётка.На практике наблюдения дифракции одной щели затрудняется тем, что через узкую щель проникают очень мало света, для того чтобы дифракционная картина ьыла чёткой и яркой, нужно пропускать свет через несколько параллельных щелей. Такое устройство назыв дифракционной решёткой. Решётки делают из твёрдого прозрачного вещ-ва или маталического зеркала. В обоих случаях на поверхности алмазным резцом наносят штрихи параллельные друг другу.

49. Поляризация света.Поперечная волна назыв плокскополиризованой, когда к-я во всех её точках расположенных на одном луче происходят в одной плоскости. Эту плоскость назыв плоскостью колебаний, а плоскость перпендикулярна ей плоскостью поляризации. При повороте анализатора можно видеть, что свет сначала ослабляется до min-ма, а затем опять усиливается.

50Виды спектров. Спектральный анализ. Непрерывный (сплошной) спектр– дают тела, находящиеся в твердом (жидком) состоянии, а также сильно сжатые газы. Линейчатый спектр- дают все вещества в газообразном атомарном состоянии. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн. Полосатый спектр – состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками.


Спектральный анализ – метод определения хим. Состава в-ва по его спектру.

51. Ультрафиолетовое излучение.

52. Инфракрасное излучение.

53 рентгеновское излучение.

54. Фотоэффект. Называется выравниванием электронов из вещ-ва под действием света. Свет вырывает электроны с поверхности пластин, если она заряжена отрицат электроны отталкиваются от неё и электрон разряжается. При положительном заряде пластины вырванные светом электроны притягиваются к пластине и снова оседают на ней, поэтому заряд электрометра не изменится. Если на пути света поставить стекло, то отриц заряженная платина уже не теряет электроны, какой бы ни была интенсивность излучения. Стекло поглощает ультрафиолетовые лучи, можно сделать вывод, что именно ультрафиолетовые лучи способствуют явлению фотоэффекта. При изучении внешнего фотоэффекта для получения точных результатов необходимо применять электроды из хим чистых материалов, помещать их в вакууме, чтобы устранить влияние воздуха. Напряжение на электрод измеряется V-ром и регулируется реостатом, сила тока измеряется миллиамперметром. Если при неизменном световом потоке постепенно повышать U, то фотон в начале возрастает, а затем становится постоянным. Небоьшой фотон получающийся при неизменном световом потоке, который назыв фотоном насыщения. Aвых=hнюкр. Авых=hC\Лкр. Лкр=hC\Авых.. законы фотоэффекта: 1. Кол-во вырванных электронов прямо пропорционально интенсивности падающего света. 2. максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой падающего света.

55. Гипотеза Планка. Формула Планка. Гипотеза: Свет излучается порциями (квантами). Квант сохраняет индивидуальность при распространении. Кант поглощается (отражается) целиком. Е=hVh=6.63 * 10(-34) Дж – постоянная Планка.

56. Теория фотоэффекта.Теория фотоэффекта: энергия кванта (hV) расходуется на вырывание электрона из в-ва (А) и на сообщение ему кинетической энергии (Ек). А- работа выхода, та минимальная работа, кот. необходимо выполнить чтобы вырвать электрон.

57. Фотон. Квант света – световая частица – фотон.

58. Давление света. Опыты Лебедева.

59. Химическое действие света.

60. Фотоэлемент. Применение фотоэффекта.

61. Строение атома. Опыты Резерфорда. Размер атома- радиус орбиты его электрона. Модель атома: электроны обращаются вокруг ядра, подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца. Модель атома Резерфорда. В 1911. анг уч Резер использовал d-частицы испускаемые радиоктивным препоратом провёл важный эксперимент. Масса электронов несколько тыс раз меньше массы атомов т.к. атом в целом нейтрален, то основная масса атома приходится на его положительно-заряженную часть. В центре расположены положительно-заряженное атомное ядро в котором сосредоточена почти вся масса атома, в целом атом нейтрален. После рождения планетарной модели она натолкнулась на серьёзные противопоставления, кружащиеся вокруг ядра маленькие электроны должны были излучать энергию, теряя её за какие-то мгновения, они не минуемо падали бы на ядро, атом в целом прекращал своё существование.

62. Планетарная модель атома. Постулаты Бора. Постулаты бора: 1. атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых, состояниях каждому из которых соответствует определенная энергия Еnв стационарном состоянии атом не излучает. 2. mVr=nh/2n=nh. h/2n= 1.05 *10(-34) Дж. 3. En-Em=hW. En-Em= hV.

63. Лазеры. Люминесценция. Люминесценция, (означающий слабое действие), излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучениемтела и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний. Лазеры-устройство в котором энергия тепловая, хим, электр преобразуется в энергию э\м поля-лазерный луч. Качаство лазерной энергии определяется её высокой концентрацией и возможностью передачи на значительные расстояния. Лазерный луч можно сфокусировать в крохотное пятнышко диаметром порядка длины световой волны и получить плотность энергии превышающую энергию ядерного взрыва. Бывает 2-х и 3-х уровневая система. 3-х: Под индукцированном излучении понимается возбуждение излучённых атомов под действием падающего на них света. Замечательно то , что возникшая при индукцирован излучен световая волна неотличается от волны падающей на атом не чистотой ни фазой , ни длиной волны. Рубиновый лазер состоит из искусственного рубинового стержня (оксись Alс примесью хрома). 2-х торцов строго перпендик гладко отпалированных и покрытых серебром. Причём левый торец делается не прозрачным, а правый выходной полупрзрачный. Для возбуждения атомов служит лампа подкачки-мощная импульсная, с газоразрядная трубка спирально закрученная вокруг стержня. Сво-ва: 1.Лазеры способны создавать пучки света с очень малым углом расхождения; 2.Свет лазера обладает исключительной монохроматичностью. В отличие от обычных источников света, атомы которых излучают свет независимо друг от друга в лазерных атомы излучают свет согласовано; 3.Лазеры явл самыми мощными источниками света.

64. Методы регистрации элементарных частиц.



65 – 66. Радиоактивность. Состав радиоктивного излучения и его хар-ки.Радиоктивность представляет собой самопроизвольное превращение одних ядер в другие сопровождаемые испусканием различных частиц. При d-распаде ядро теряет полож заряд на 2 и масса убывает на 4. Врезультате элемент смещается на 2-е клетки к началу периодической системы. После В распада элемент смещается на 1-ну клетку ближе к концу периодической системы. £излучение не сопровождается изменением заряда, масса же ядра меняется ничтожно мало. Активность радиоктивных элементов убывает с течением времени. Для каждого радиоктивного вещ-ва существует определённый интервал времени в течении которого он делится по полам. Данное время называется периодом полураспада Т. N=Nº\2n=Nº*2-n. n=t\T. N=Nº*2-t\T. ln2-t\T=lnN\Nº. –t\Tln2=lnN\Nº. t=TlnN\Nº\ln2. t=TlnNº\N\ln2. T=tln2\lnN°\N.

67. Закон радиоактивного распада. В 1896г Беккерель обнаружил явление радиоктивности с помощью фотопластинки и креста. Он установил что открытое им излучение испускается солями урана. Препарат урана помещали на дно узкого канала в куске свинца, против канала находилась фотопластина. На выходившие из канала излучение действовало сильное магнитное поле, линии индукции которого перпендикул лучу. Вся установка размещалась в вакууме. В отсутсвии магнитного поля на фотопластине после проявления обнаружилось 1-но тёмное пятно точно против канала, в магн поле пучёк распадается на 3-и пучка, отрицательный компонент излучения отклоняется магн полем гораздо сильнее, чем положительным, 3-я состовляющая отклонилась в магн поле. d-луч-представляет собой поток положительно-заряженных частиц. В-луч-поток быстро летящих электронов. £-луч-нейтрален и неотклоняется в магн поле.

68 Радиоактивные превращения.

69. Изотопы.

70. Строение атомного ядра. После рождения планетарной модели она натолкнулась на серьёзные противопоставления, кружащиеся вокруг ядра маленькие электроны должны были излучать энергию, теряя её за какие-то мгновения они не минуемо падали бы на ядро, атом в целом прекращал своё существование. Вывод из положения предложил Нильс Бор: Атомная система может находится только в особых стационарных состояниях каждому из которых соответствует определённая энергия Еnв стац состоян атом не излучаем; Излучение света происходит припереходе атома из стационарного состояния с большой энергией Ек в стац сост с меньшей Еnенергией. hню=Ек-Еn. ню=Ek-En\h. 1\Л=R(1\R21-1\r22). R=1,097*10 в 7ст 1/м.Механизм деления ядер.Чтобы цепная реакция деления поддерживалась на неизменном уровне необходимо иметь возможность непрерывно регулировать ход этой реакции. Поскольку даже незначительные превышения коэффициента размножения нейтронов над единицей немедленно приведёт к взрыву, а при К<1 цепная реакция быстро затухает. Гланой частью реактора является активная зона, в которой ротекает самоподдерживающая цепная реакция деления ядер. В активной зоне размещено ядерное горючие. Для уменьшения утечки нейтронов активная зона окружена отражателем нейтрона. Реакцией управляют с помощью регулирующих (кадмий, бор). При определённой глубине погружения в активную зону реакции деления протекает К=1. Этот критический режим непрерывно поддерживается с помощью автоматического устройства, которое управляет перемещением стержня. Выделяющиеся при реакции тепло отводится из активной зоны теплоносителем.

71. Энергия связи атомного ядра. Нуклонная модель ядра. В США был запущен первый в мире ядерный реактор под руководством Энрико Ферми. Ядро простейшего атома состоит из протонов и нейтронов, эти частицы носят название нуклонов. Z-порядковый номер, число протонов. z=е-число електронов. А-массовое число. N=А-Z-число нейтронов. Ядра с одинаковым Z, но разными А, называют изотопами. Большинство хим элементов имеют по несколько изотопов. Ядра с одинаковым массовым числом А, называется изобарами. Ядра с одинаковым числом нейтронов N, носят название изотопов. Существуют радиоктивные ядра с одинаковыми zи А отличающиеся периодом полураспада они назыв изомерами. Энергия связи-под энергией связи ядер понимают ту энергию, которая необходима для полного расщипления ядра на отдельные нуклоны. E=mc². Mя‹Zmp+Nmn. ∆M=(Zmp+Nmn)-M2. mp=1,00728 а.е.м. mn=1,00866 а.е.м. С²=931,5 мэв\аем. Есв= (Zmp+Nmn-Мя)с². Еуд=Есв\А.

72. Ядерные реакции. – превращения одних ядер в другие при их взаимодействии друг с другом или с элементарными частицами.

73. Цепная ядерная реакция – (деление ядер урана) – это реакция в которой частица ее вызвавшая является продуктом этой реакции (нейтрон). Принцип работы ядерного реактора. Чтобы цепная реакция деления поддерживалась на неизменном уровне необходимо иметь возможность непрерывно регулировать ход этой реакции. Поскольку даже незначительные превышения коэффициента размножения нейтронов над единицей немедленно приведёт к взрыву, а при К<1 цепная реакция быстро затухает. Гланой частью реактора является активная зона, в которой ротекает самоподдерживающая цепная реакция деления ядер. В активной зоне размещено ядерное горючие. Для уменьшения утечки нейтронов активная зона окружена отражателем нейтрона. Реакцией управляют с помощью регулирующих (кадмий, бор). При определённой глубине погружения в активную зону реакции деления протекает К=1. Этот критический режим непрерывно поддерживается с помощью автоматического устройства, которое управляет перемещением стержня. Выделяющиеся при реакции тепло отводится из активной зоны теплоносителем.

74. Термоядерная реакция.

75. Последовательное и параллельное соединение проводников.

76. Работа и мощность тока.

tes.deutsch-service.ru
  • Карта сайта