Постоянный электрический ток
Сила тока Сила постоянного тока Плотность тока
Электродвижущая сила (ЭДС)
(Аст. – работа “сторонних” сил)
Разность потенциалов на концах проводника
(Аэл. – работа электрических сил)
Напряжение на участке электрической цепи
Электросопротивление однородного линейного проводника длиной l
Закон Ома для участка электрической цепи:
сила тока прямо пропорциональна напряжению и
обратно пропорциональна электросопротивлению.
Закон Ома для полной электрической цепи:
сила тока прямо пропорциональна ЭДС цепи
и обратно пропорциональна полному
сопротивлению цепи.
Закон Джоуля-Ленца:
Мощность тока
ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ
1.Электрический ток в металлах – это
а)Упорядоченное движение отрицательных ионов
б)Упорядоченное движение положительных ионов
в)Упорядоченное движение атомов
г)Упорядоченное движение электронов
2.Как записывается закон Ома для полной цепи ?
а) б) в) г)
3.Чем объясняется электропроводность металлов ?
а)Кристаллическим строением металлов б)Наличием свободных атомов в)Наличием свободных электронов г)Наличием свободных ионов
4.Чему равна сила постоянного электрического тока в проводнике ?
а)Величине заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за секунду
б)Количеству свободных электронов в 1 см3 проводника
в)Концентрации свободных электронов в проводнике
г)Силе, с которой электрическое поле действует на единичный заряд проводника
5.Какова единица измерения электродвижущей силы источника тока ?
а)Ньютон б)Вольт в)Ампер г)Кулон
6.От чего не зависит величина электросопротивления металлического проводника ?
а)От силы тока, проходящего по проводнику
б)От природы проводника
в)От площади поперечного сечения проводника
г)От длины проводника
7.По закону Ома сила тока в проводнике длиной lравна:
а) б) в) г)
8.Что определяет выражение ?
а)Электродвижущую силу источника тока б)Напряжение на участке цепи
в)Количество теплоты, выделяемой в проводнике за время t
г)Величину заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за время t
9.Укажите закон Джоуля-Ленца:
а) б) в) г)
10.Что определяет произведение силы тока на напряжение ?
а)Разность потенциалов б)Электросопротивление
в)Мощность тока г)Электродвижущую силу
11.Чем объясняется тот факт, что диэлектрики (изоляторы) не проводят электрический ток ?
а)Кристаллическим строением диэлектрика
б)Отсутствием свободных зарядов в диэлектрике
в)Большим размером атомов диэлектрика
г)Высокой температурой плавления диэлектрика
12.От чего зависит величина сопротивления металлического проводника ?
а)От площади поперечного сечения проводника
б)От силы тока, проходящего по проводнику
в)От разности потенциалов на концах проводника
г)От величины напряжения на проводнике
Электромагнетизм
Закон Био-Савара-Лапласа для проводника
с током, элемент которого dl создает
магнитное поле с индукцией dB в точке,
отстоящей от элемента dl на расстоянии r.
Напряженность магнитного поля
(m - магнитная проницаемость,В – магнитная индукция поля)
Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на элемент проводника с током длиной dl.
Для прямолинейного проводника с током
длиной l , помещенного в однородое магнитное
поле с индукцией В, сила Ампера равна:
Сила Лоренца – это сила, с которой магнитное
поле действует на движущийся заряд q.
Поток вектора магнитной индукции
через поверхность S
Поток вектора магнитной индукции однородного
магнитного поля через плоскую поверхность S
Теорема Гаусса для магнитного поля:
Электромагнитной индукцией называется явление возникновения электрического (индукционного) тока в замкнутом контуре при всяком изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Величина ЭДСэлектромагнитной индукции,
которая возникает в замкнутом контуре, численно
равна скорости изменения магнитного потока
через поверхность, ограниченную этим контуром:
Самоиндукцией называется явление возникновения ЭДС индукции в замкнутом контуре, по которому течет переменный ток.
Величина ЭДСсамоиндукции прямо пропорциональна
скорости изменения силы тока в контуре:
Магнитный поток, сцепленный с контуром,
по которому течет ток силой I
(L - индуктивность контура)
Энергия магнитного поля, которое
возникает вокруг проводника с током
ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ
1.Укажите единицу измерения магнитной индукции.
а) Вольт б) Вебер в) Генри г) Тесла
2.Какое из указанных равенств представляет собой закон Ампера ?
а) б)
в) г)
3.Величина силы Лоренца зависит от нескольких параметров, в том числе от синуса угла a. Что означает этот угол ?
а)Угол между направлениями электрического поля и вектора скорости заряда
б)Угол между направлениями магнитного поля и индукционного тока
в)Угол между направлениями магнитного поля и вектора скорости заряда
г)Угол между направлением магнитного поля и вектором магнитной индукции
4.От чего зависит величина ЭДС электромагнитной индукции ?
а)От скорости изменения магнитного потока
б)От скорости движения заряженной частицы в магнитном поле
в)От скорости движения проводника в электрическом поле
г)От величины магнитного потока
5.Укажите формулу для определения магнитного потока.
а) б)
в) г)
6.От чего зависит величина ЭДС самоиндукции ?
а)От значения силы тока
б)От скорости движения заряженной частицы в магнитном поле
в)От скорости движения проводника в электрическом поле
г)От скорости изменения силы тока в контуре
7.Укажите единицу измерения индуктивности проводника.
а)Генри б)Вебер в)Тесла г)Вольт
8.Ферромагнетики – это вещества, в которых
а)Магнитное поле ослабляется по сравнению с вакуумом
б)Магнитное поле усиливается во много раз по сравнению с вакуумом
в)Электрическое поле усиливается во много раз по сравнению с вакуумом
г)Возникают индукционные (вихревые) токи в постоянном магнитном поле
9.Укажите выражение для энергии магнитного поля, связанного с контуром:
а) б) в) г)
10.Укажите единицу измерения магнитной проницаемости вещества.
а)Она является безразмерной величиной б)Вебер в)Генри г)Тесла
11.Укажите единицу измерения магнитного потока.
а)Тесла б)Генри в)Вебер г)Вольт
12.Какое из указанных уравнений определяет силу Лоренца ?
а) б)
в) г)
13.Укажите выражение, которое равно абсолютному значению ЭДС электромагнитной индукции:
а) б) в) г)
Колебания и волны
Уравнение механических колебаний:
x– смещение колеблющегося тела относительно равновесного положения
А – амплитуда колебаний (максимальное смещение колеблющегося тела)
j - начальная фаза колебаний
w - циклическая (круговая) частота колебаний
n - частота колебаний (число полных колебаний за 1 секунду)
Т– период (время, за которое совершается одно полное колебание)
Циклическая частота и период
математического маятника
(l – длина маятника, g– ускорение свободного падения)
Циклическая частота и период
пружинного маятника
(m – масса груза, k – коэффициент упругости пружины)
Сила, действующая на колеблющееся тело
Механическая энергия гармонических колебаний
Уравнения электромагнитных колебаний,
совершаемых в колебательном контуре:
q – заряд на обкладке конденсатора
qm – амплитуда колебаний заряда (максимальное значение заряда)
Um – амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе
Циклическая частота wи период Т
колебательного контура
(С – электроемкость конденсатора, L – индуктивность соленоида)
Уравнение плоской упругой волны,
распространяющейся в направлении оси ОХ :
x - смещение колеблющейся частицы упругой среды относительно равновесного положения
А – амплитуда колебаний частицы
k – волновое число
l - длина упругой волны (расстояние между
частицами, которые колеблются в одной фазе)
v – скорость распространения волны
Уравнение плоской электромагнитной волны,
распространяющейся в направлении оси ОХ :
Ey– напряженность электрического поля
Hz– напряженность магнитного поля
l - длина электромагнитной волны (расстояние между
точками, в которых векторы Е и Н колеблются в одной фазе)
v – скорость распространения электромагнитной волны
(с– скорость света в пустоте, равная 3×108 м/с)
Вектор Умова-Пойнтинга (вектор плотности потока
электромагнитной энергии)
ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что называется периодом гармонических колебаний ?
а)Время, за которое колеблющееся тело проходит расстояние в 1 метр
б)Время, за которое совершается одно полное колебание
в)Величина, равная числу полных колебаний за 1 секунду
г)Величина, равная максимальному смещению колеблющегося тела
2. Чему равна частота гармонических колебаний ?
а)Числу полных колебаний за секунду
б)Времени, за которое совершается одно полное колебание
в)Времени, за которое фаза колебаний увеличивается на 2p радиан
г)Смещению колеблющегося тела относительно рановесного положения
3. В каких единицах измеряется частота колебаний ?
а)В секундах б)В герцах в)В метрах за секунду г)В ньютонах
4. В каких единицах измеряется период колебаний ?
а)В секундах б)В герцах в)В метрах за секунду г)В метрах
5.Какое выражение определяет период колебаний математического маятника ? (m – масса тела; l – длина нити)
а) б) в) г)
6.Какое выражение определяет период колебаний пружинного маятника ? (m – масса тела; k– жесткость пружины)
а) б) в) г)
7. Дано уравнение гармонических колебаний . Чему равна амплитуда колебаний ?
а) м б) м в) 0,2 м г) 2 м
8. Дано уравнение гармонических колебаний . Чему равна циклическая частота колебаний ?
а) Гц б) Гц в) Гц г) 0,2 Гц
9. Какое из равенств является уравнением гармонических колебаний ?
а) б)
в) г)
10. Укажите формулу длины волны.
а) б) в) г)
11. Где не могут существовать упругие волны ?
а)В твердых телах б)В воздухе в)В жидкостях г)В вакууме
12. Колебательный контур представляет собой:
а)Цепь, состоящую из источника постоянного тока и конденсатора
б)Цепь, состоящую из источника постоянного тока и катушки
в)Источник постоянного тока, замкнутый проводником
г)Цепь, состоящую из катушки и конденсатора
13. В процессе электромагнитных колебаний в колебательном контуре периодически изменяется:
а)Емкость конденсатора б) Заряд на обкладках конденсатора
в)Индуктивность катушки г)Сопротивление катушки
14. От чего не зависит частота колебательного контура ?
а)От материала сердечника катушки б)От индуктивности катушки
в)От электроемкости конденсатора г)От сопротивления контура
15. Чему равен период колебательного контура ?
а) б) в) г)
16. В колебательном контуре совершаются свободные электромагнитные колебания. При каком условии они будут незатухающими ?
а)При малых значениях емкости конденсатора и индуктивности катушки
б)При большой емкости конденсатора
в)При большой индуктивности катушки
г)При сопротивлении, равном нулю
17. Электромагнитные волны представляют собой
а)Постоянное электромагнитное поле
б)Переменное электромагнитное поле
в)Электрическое и магнитное поля, существующие независимо друг от друга
г)Совокупность электрических зарядов, колеблющихся вдоль определенного направления
18. Где скорость распространения электромагнитных волн будет наибольшая ?
а)В твердых телах б)В газах в)В жидкостях г)В вакууме
Квантовая оптика
Спектральная излучательная способность тела Rn,Т или Rl,Т (энергия электромагнитного излучения, испускаемого при данной температуре за единицу времени с единицы поверхности тела в интервале частот n, n + dn или в интервале длин волн l, l + dl).
Интегральная излучательная способность или энергетическая светимость тела RТ (энергия электромагнитного излучения, испускаемого при данной температуре за единицу времени с единицы поверхности тела во всем интервале частот или во всем интервале длин волн).
Спектральная поглощательная способность тела An,Т или Al,Т показывает какую часть энергии падающего излучения в интервале частот n, n + dn (или в интервале длин волн l, l + dl) тело поглощает при заданной температуре.
Абсолютно черное тело – это тело, которое полностью поглощает энергию падающего на него излучения любой частоты (длины волны), т. е. cпектральная поглощательная способность абсолютно черного тела равна единице.