Магнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами (или токами).
Источники магнитного потока:
Способы обнаружения по действию на магнитное поле:
Вектор магнитной индукции [] - является силовой характеристикой магнитного поля
Направление:
правило буравчика
Модуль: В
Единицы измерения:
Принцип суперпозиций полей:
М – момент силы
Линии индукции магнитного поля - это непрерывные линии, касательные к которым в любой точке совпадают с вектором
Графическая модель некоторых магнитных полей:
Свойства линий индукции:
Сила Ампера FА - это сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, помещенный в данное магнитное поле.
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Электромагнетизм (ссылка на файл будет указана ниже).
Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц (электронов и ионов).
За направление тока условно принято направление движения положительных зарядов, т.е. от « + » к « - »
Условия, необходимые для существования электрического тока:
Действия тока:
Тепловое: проводник по которому течет ток нагревается.
Химическое: электрический ток может изменять химический состав проводника (электролита).
Магнитное: ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Вокруг проводника с током существует магнитное поле.
Закон Ома для участка цепи.
В 1826 году немецкий физик Георг Ом экспериментально установил, что I ~ U; I ~ 1 / R
Закон Ома для участка цепи: сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника R.
Электродвижущая сила.
Если два заряженных тела соединить проводником, то через него пойдет кратковременный ток. Избыточные электроны с отрицательно заряженного тела перейдут на положительно заряженное. Потенциалы тел окажутся одинаковыми, значит, напряжение на концах проводника станет равно нулю, и ток прекратится. Для существования длительного тока в проводнике нужно поддерживать разность потенциалов на его концах неизменной. Этого можно достичь, перенося свободные электроны с положительного тела на отрицательное так, чтобы заряды тел не менялись со временем.
Силы электрического взаимодействия сами по себе не способны осуществлять подобное разделение зарядов. Они вызывают притяжение электронов к положительному телу и отталкивание от отрицательного. Поэтому внутри источника тока должны действовать сторонние силы, имеющие неэлектрическую природу и обеспечивающие разделение электрических зарядов.
Сторонние силы - любые силы, действующие на электрические заряженные частицы, за исключение сил, электростатического происхождения (т.е. кулоновских).
ЭДС – электродвижущая сила – физическая величина, определяемая работой , совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда от «+» полюса к «-» полюсу внутри источника тока. Является энергетической характеристикой источника тока.
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Законы постоянного тока (ссылка на файл будет указана ниже).
Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.
Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)
разноименные заряды
одноименные заряды
лементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10-19 Кл)
Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов: q = N∙е
Электризация тел – перераспределение заряда между телами.
Способы электризации: трение, касание, влияние.
Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.
q1 + q 2 + q 3 + …..+ qn = const
Пробный заряд – точечный положительный заряд.
Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году)
q1 и q2 - заряды; R- расстояние между зарядами;
k - коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.
В СИ: k = = 9·109 Н·м2/Кл2; ε-электрическая постоянная; ε= 8,85·10-12 Кл2/Н·м2
ε - диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме ε =1, в воздухе ε ≈1
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Электростатика (ссылка на файл будет указана ниже).
Внутренняя энергия – это суммарная энергия хаотического движения и взаимодействия микрочастиц системы (молекул).
– для идеального или одноатомного газа.
– для двухатомного газа.
∆ U - изменение внутренней энергии тела, сопровождается изменением температуры или агрегатного состояния тела.
Для газа
А - работа газа или над газом
Работа газа (расширение) U↓,T↓ на графике переход 1→а→2
Работа над газом (сжатие)U↑,T↑на графике переход 2→б→1
Геометрический способ нахождения работы
А = S площади фигуры между графиком и осью V (процесс не замкнут)
Для циклического процесса
1→а→2→б→1
Для любого тела
Q – теплопередача
1. Теплопроводность (от молекулы к молекуле)
2. Конвекция (потоками вещества)
3. Излучение (инфракрасные лучи)
1. Q = cmΔT – нагрев, охлаждение, где с – удельная теплоемкость тела [Дж/(кгС)]
2. Q = λm – плавление, кристаллизация, где λ - удельная теплота плавления (Дж/K)
3. Q = Lm–парообразование , конденсация, где L - удельная теплота парообразования (Дж/K)
4. Q = qm – сгорание топлива, где q – удельная теплота сгорания топлива (Дж/K)
Уравнение теплового баланса для замкнутой системы тел: ± Q1 ± Q2± … ± Qn = 0
для газа
∆U = Aвнешн.с. ± Q или ∆ U = -Aгаза. ± Q
Первый закон термодинамики - изменение внутренней энергии системы происходит за счет совершения работы (газом или над газом) и теплопередачи.
Q = ∆U +A
Пример:
Второй закон термодинамики - невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии от холодного тела к горячему (сформулировал этот закон Р. Клаузиус).
Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Термодинамика (ссылка на файл будет указана ниже).