Тема 1. Электростатическое поле и его источники

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ

(содержание тестовых заданий)

Часть 2. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

МОСКВА - 2012

Часть 2. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

НАЗВАНИЯ РАЗДЕЛОВ

6.ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

7 ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ в ВЕЩЕСТВЕ

8. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

10. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Раздел 6.ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Тема 1. Электростатическое поле и его источники

П. 1. Электрический заряд. Объемная плотность заряда

П. 2. Электростатическое поле. Линии поля. Принцип суперпозиции

П. 3. Напряженность электрического поля. Закон Кулона

П. 4. Потенциал электрического поля

Тема 2. Поток и циркуляция электрического поля

П. 1. Поток электрического поля

П. 2. Циркуляция электрического поля

П. 3. Закон Гаусса для электрического поля

П. 4. Схема решения задач с использованием закона Гаусса

П. 5. Расчет напряженности электрического поля заряженной нити

Тема 3. Проводники в электрическом поле

П. 1. Проводники в электрическом поле. Электростатическая индукция

П. 2. Электроемкость тела. Емкость шара

П. 3. Взаимная емкость. Емкость плоского конденсатора

Тема 1. Электростатическое поле и его источники

1. СОХРАНЯЕМОСТЬ ЗАРЯДА ОЗНАЧАЕТ, ЧТО СУММАРНЫЙ ЗАРЯД В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ НЕ МЕНЯЕТСЯ.

2. ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЗАРЯДОВ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ФОРМУЛОЙ

r = dQ / dV .

3. ЛИНИЕЙ ПОЛЯ НАЗЫВАЕТСЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МЕСТО ТОЧЕК, В КАЖДОЙ ИЗ КОТОРЫХ ВЕКТОР НАПРЯЖЕННОСТИ НАПРАВЛЕН ПО КАСАТЕЛЬНОЙ К ЛИНИИ ПОЛЯ.

4. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЕСТЬ ВЕКТОРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, ЧИСЛЕННО РАВНАЯ СИЛЕ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ЕДИНИЧНЫЙ ЗАРЯД .

5. НАПРЯЖЕННОСТЬ в ТОЧКЕ с РАДИУС-ВЕКТОРОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАННОГО ТОЧЕЧНЫМ ЗАРЯДОМ q, РАСПОЛОЖЕННЫМ в НАЧАЛЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, по ВЕЛИЧИНЕ РАВНА

q

Е = ———— .

4p e e₀ r²

6. ПОТЕНЦИАЛ ЕСТЬ СКАЛЯРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, ЧИСЛЕННО РАВНАЯ РАБОТЕ по ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЕДИНИЧНОГО, ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА из ДАННОЙ ТОЧКИ в ФИКСИРОВАННУЮ ТОЧКУ ₀, в КОТОРОЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРИНЯТ ЗА 0.

7. ПОТЕНЦИАЛ в ТОЧКЕ С РАДИУС-ВЕКТОРОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАННОГО ТОЧЕЧНЫМ ЗАРЯДОМ q, РАСПОЛОЖЕННЫМ в НАЧАЛЕ КООРДИНАТ, РАВЕН

q

j = ———— .

4p e e₀ r

Тема 2. Поток и циркуляция электрического поля

8. ПОТОК НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Фе = .

9. ЦИРКУЛЯЦИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Се = .

10. ЗАКОН ГАУССА ДЛЯ ЭЛ.СТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ:

= r dV.

11. При решении задачи о поле заряженной нити в качестве поверхности интегрирования S_о выбирается цилиндр с радиусом, равным расстоянию до точки наблюдения , осью которого является нить.

12. Напряженность поля на расстоянии r от заряженной нити по величине равна

l

Е(r) = ——— .

2p ee₀ r

Тема 2.Примеры расчета магнитного поля

8. ЗАКОН ЦИРКУЛЯЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ: = m₀ .

9. НА ПОВЕРХНОСТИ ПРОВОДА ДИАМЕТРОМ 1 мм С ТОКОМ ___ А ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ РАВНА 1 мТл .

УКАЗАНИЯ: ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФОРМУЛУ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЯМОГО БЕСКОНЕЧНО ДЛИННОГО ПРОВОДНИКА С ТОКОМ.

ВЕЛИЧИНА МАГНИТНОЙ ПОСТОЯННОЙ РАВНА 4p·10^-7 Гн/м.

10. ВНУТРИ СОЛЕНОИДА, НАМОТАННОГО В ОДИН СЛОЙ ПРОВОДОМ ДИАМЕТРОМ 1 мм, ПО КОТОРОМУ ТЕЧЕТ ТОК 5 А, ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ РАВНА ____ мТл .

УКАЗАНИЯ: ИСПОЛЬЗУЙТЕ для РАСЧЕТА ФОРМУЛУ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВНУТРИ БЕСКОНЕЧНО ДЛИННОГО СОЛЕНОИДА. ПО ИЗВЕСТНОМУ ДИАМЕТРУ ПРОВОДА ОПРЕДЕЛИТЕ КОЛИЧЕСТВО ВИТКОВ на ЕДИНИЦУ ДЛИНЫ. ПРИ ВВОДЕ ОТВЕТА ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ на РАЗМЕРНОСТЬ.

ВЕЛИЧИНА МАГНИТНОЙ ПОСТОЯННОЙ РАВНА 4p·10^-7 Гн/м.

11. В ЦЕНТРЕ ВИТКА РАДИУСА 10 см, ИМЕЮЩЕГО МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ 0.012 А·м МАГНИТНОЕ ПОЛЕ РАВНО ___ мкТл .

УКАЗАНИЯ: ИСПОЛЬЗУЙТЕ ФОРМУЛЫ для ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ в ЦЕНТРЕ КРУГОВОГО ВИТКА с ТОКОМ и ФОРМУЛУ МАГНИТНОГО МОМЕНТА ВИТКА с ТОКОМ. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА РАЗМЕРНОСТЬ ОТВЕТА.

ВЕЛИЧИНА МАГНИТНОЙ ПОСТОЯННОЙ РАВНА 4p·10^-7 Гн/м.

Тема 1.Законы индукции

1 Общий вид закона индукции: C₀ = const (F) .

2 ЗАКОН МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ в ВАКУУМЕ:

C_0m = m₀ e₀ (Ф_е) .

3. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ:

C_0e = — (Ф_m) .

4 ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ для ПРОВОДЯЩЕГО КОНТУРА: e_ИНД = — .

5 ЗАКОН САМОИНДУКЦИИ: ЭДС САМОИНДУКЦИИ e_С.И. = — L (I) .

6 Формула индуктивности соленоида: L = m₀ V n² .

7 Закон взаимной индукции: e_ИНД.1 = - L₁₂ (I₂)

Тема 3.Колебательный контур

12 ФОРМУЛА КВАДРАТА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬН. КОНТУРА: = — 2 b² .

13 ФОРМУЛА КВАДРАТА ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТУРА: r² = L / С .

14 ФОРМУЛА КВАДРАТА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА: = — 4 b² .

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ЗАКОНЫ И ФОРМУЛЫ

(содержание тестовых заданий)

Часть 2. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

МОСКВА - 2012

Часть 2. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

НАЗВАНИЯ РАЗДЕЛОВ

6.ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

7 ПОСТОЯННЫЙ ТОК. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ в ВЕЩЕСТВЕ

8. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

10. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Раздел 6.ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Тема 1. Электростатическое поле и его источники

П. 1. Электрический заряд. Объемная плотность заряда

П. 2. Электростатическое поле. Линии поля. Принцип суперпозиции

П. 3. Напряженность электрического поля. Закон Кулона

П. 4. Потенциал электрического поля

Тема 2. Поток и циркуляция электрического поля

П. 1. Поток электрического поля

П. 2. Циркуляция электрического поля

П. 3. Закон Гаусса для электрического поля

П. 4. Схема решения задач с использованием закона Гаусса

П. 5. Расчет напряженности электрического поля заряженной нити

Тема 3. Проводники в электрическом поле

П. 1. Проводники в электрическом поле. Электростатическая индукция

П. 2. Электроемкость тела. Емкость шара

П. 3. Взаимная емкость. Емкость плоского конденсатора

Тема 1. Электростатическое поле и его источники

1. СОХРАНЯЕМОСТЬ ЗАРЯДА ОЗНАЧАЕТ, ЧТО СУММАРНЫЙ ЗАРЯД В ИЗОЛИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ НЕ МЕНЯЕТСЯ.

2. ОБЪЕМНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЗАРЯДОВ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ФОРМУЛОЙ

r = dQ / dV .

3. ЛИНИЕЙ ПОЛЯ НАЗЫВАЕТСЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МЕСТО ТОЧЕК, В КАЖДОЙ ИЗ КОТОРЫХ ВЕКТОР НАПРЯЖЕННОСТИ НАПРАВЛЕН ПО КАСАТЕЛЬНОЙ К ЛИНИИ ПОЛЯ.

4. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЕСТЬ ВЕКТОРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, ЧИСЛЕННО РАВНАЯ СИЛЕ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ЕДИНИЧНЫЙ ЗАРЯД .

5. НАПРЯЖЕННОСТЬ в ТОЧКЕ с РАДИУС-ВЕКТОРОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАННОГО ТОЧЕЧНЫМ ЗАРЯДОМ q, РАСПОЛОЖЕННЫМ в НАЧАЛЕ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, по ВЕЛИЧИНЕ РАВНА

q

Е = ———— .

4p e e₀ r²

6. ПОТЕНЦИАЛ ЕСТЬ СКАЛЯРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ, ЧИСЛЕННО РАВНАЯ РАБОТЕ по ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЕДИНИЧНОГО, ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА из ДАННОЙ ТОЧКИ в ФИКСИРОВАННУЮ ТОЧКУ ₀, в КОТОРОЙ ПОТЕНЦИАЛ ПРИНЯТ ЗА 0.

7. ПОТЕНЦИАЛ в ТОЧКЕ С РАДИУС-ВЕКТОРОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, СОЗДАННОГО ТОЧЕЧНЫМ ЗАРЯДОМ q, РАСПОЛОЖЕННЫМ в НАЧАЛЕ КООРДИНАТ, РАВЕН

q

j = ———— .

4p e e₀ r