Б2.1) Электроёмкость проводников и конденсаторов.

Б2.1) Электроёмкость проводников и конденсаторов.

Емкость конденсатора: ; Емкость уединенного проводника: ; Шар R: . Плоский: . Цилиндрический: Сферический:

Вычисление ёмкости сферического проводника.Сообщим уединённому сферическому проводнику радиуса R заряд Q. Потенциал проводника станет равным ; , .

2) Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.Величину , называют магнитной проницаемостью. Это безразмерная характеристика вещества. Увеличение потока Ф в раз означает, что магнитная индукция в сердечнике во столько же раз больше, чем в вакууме при том же токе в соленоиде. Следовательно, можно записать, что: , где - магнитная индукция поля в вакууме.

Обычно вектор намагниченности ( ) связывают с вектором напряженности в каждой точке магнетика: , где - магнитная восприимчивость, безразмерная величина.

Б3.1) Работа электростатического поля при перемещении зарядов.

При перемещении заряда в электростатическом поле, кулоновские силы совершают работу. Пусть заряд q₀>0 перемещается в поле заряда q>0. На q₀ действует кулоновская сила . Приперемещении заряда. , где - угол между векторами и . Величина является проекцией вектора на направление силы .⇒ , . Полная работа по перемещению заряда , где r₁ и r₂ - расстояния заряда q до точек С и В.

Циркуляция вектора напряженности Называется работа, которую совершают электрические силы при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому пути L. (если замкн, то =0).

2) Принцип суперпозиции магнитных полей.если магнитное поле создано несколькими проводниками с токами, то

Поле кругового тока.Возьмем проводник, согнутый по кругу, и пропустим по нему ток. Направление поля кругового тока можно определить, пользуясь "правилом буравчика". Напряженность магнитного поля кругового тока в центре определяется по формуле: . Индукция магнитного поля кругового тока:

Б4.1) Поток вектора напряженности электрического поля.

Число силовых линий, пронизывающих некоторую поверхность, расположенную в электрическом поле, называют потоком вектора напряженности электрического поля сквозь эту поверхность E_n — нормальная к площадке компонента вектора напряженности.

Б5.1) Энергия системы неподвижных зарядов.

Поток вектора магнитной индукции.

Пронизывающий площадку S - величина, равная: . в веберах (Вб). Число линий магнитной индукции, проходящих сквозь данную поверхность.

Теорема Гаусса для магнитного поля.

Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора индукции : . Если число линий магнитной индукции, входящих внутрь объема, равно числу линий, выходящих из этого объема, суммарный поток Ф_B вектора Bчерез произвольную замкнутую поверхность S равен нулю: .

Электромагнитная индукция.

Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Закон Фарадея. Правило Ленца. Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея: Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Магнитное поле в веществе.

Суперпозиция 2х полей: внутреннего ( ) и внешнего ( )

Молекулярные токи.

(Микротоки) Токи, обусловленные движением электронов в атомах, молекулах. В в-ве возникает собственное магнитное поле- намагниченность.

Закон Кулона.

Сила взаимодействия F между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме: , .Напряжённость электростатического поля.

Векторная величина: .

Силовые линии

СЛ вектора напряженности называется кривая, касательная к которой в каждой точке пространства совпадает с направлением вектора .

2) Магнитное поле в вакууме. Вектор индукции магнитного поля. Магнитное поле – порождается любыми движущимися зарядами: электрический ток в металле, в электролите, в газе, пучок электронов, протонов и т.п. Конвекционный ток (движущееся заряженное макроскопическое тело) также создает в окружающем пространстве магнитное поле. Магнитное поле постоянных магнитов создается зарядами, движущимися внутри атомов. С другой стороны, и действует магнитное поле только на движущиеся электрические заряды. Таким образом, между движущимися друг относительно друга электрическими зарядами, кроме электрических сил, действуют еще и магнитные силы. Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на зарядq, движущийся со скоростью . В вакууме Более конкретно, — это такой вектор, что сила Лоренца , действующая со стороны магнитного поля на заряд q, движущийся со скоростью , равна

Самоиндукция.

Возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока.

Взаимная индукция.

Возникновение ЭДС в одном проводнике вследствие изменения силы тока в другом проводнике или изменения взаимного расположения проводников.

Индуктивность.

Физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1Ампер за 1секунду.

Магнитное давление.

Вычислим давление магнитного поля. Объёмная плотность силы – плотность тока в лое. Давление получается интегрированием по х. Плотность тока исключим, используя уравнение . В результате имеем Таким образом давление магнитного поля равно плотности его энергии.

Б20.1) Электрический ток.

Упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. Чтобы он возник, следует предварительно создать электрическое поле.

Уравнение непрерывности.

В интегральной форме . В дифференциальной форме

Сила Лоренца.

Сила, действующая на эл. заряд Q. F=Q[vB]. Направление по правилу левой руки. Если на движущийся заряд помимо магн. поля действует эл. Поле, то сила равна векторной сумме сил. F=qE+q[VxB].

Вихревые токи.

Электрические токи, возникающие вследствие электромагнитной индукции в проводящей среде при изменении пронизывающего ее магнитного потока. Вихревые токи порождают свои магнитные потоки, которые, по правилу Ленца, противодействуют магнитному потоку катушки и ослабляют его. Они вызывают нагрев сердечника.

Поляризованность.

Определяется как дипольный момент единицы объема Д. , где - диэлектрическая восприимчивость.

Сторонние силы

Характеризуют работой, которую они совершают над перемещающимися по цепи зарядами. (ЭДС)

Поляризация диэлектриков.

Явление возникновения электрических зарядов на поверхности диэлектриков в электрическом поле. В результате возникает суммарный электрический момент P, отличный от 0.

Эффект Холла.

Возникновение поперечного электрического поля и разности потенциалов в металле или полупроводнике с током, помещённом в магнитное поле, перпендикулярное к вектору плотности тока. Причина эффекта Холла – отклонение электронов, движущихся в магнитном поле под действием силы Лоренца.

Б2.1) Электроёмкость проводников и конденсаторов.

Емкость конденсатора: ; Емкость уединенного проводника: ; Шар R: . Плоский: . Цилиндрический: Сферический:

Вычисление ёмкости сферического проводника.Сообщим уединённому сферическому проводнику радиуса R заряд Q. Потенциал проводника станет равным ; , .

2) Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.Величину , называют магнитной проницаемостью. Это безразмерная характеристика вещества. Увеличение потока Ф в раз означает, что магнитная индукция в сердечнике во столько же раз больше, чем в вакууме при том же токе в соленоиде. Следовательно, можно записать, что: , где - магнитная индукция поля в вакууме.

Обычно вектор намагниченности ( ) связывают с вектором напряженности в каждой точке магнетика: , где - магнитная восприимчивость, безразмерная величина.