1 Магинитное поле как вид материи. Вокруг чего существует магнитное поле? На что оно действует?
Магнитное поле -особый вид материи обладающий следующими свойствами:
1) существует вокруг движущихся заряженных частиц (проводников с током) илил образуются переменным электрическим током.
2) действует на движущиеся заряженные частицы (проводники с током).
3) по мере удаления от них ослабевает.
4) имеет определённую конфигурацию в пространстве.
2 Линии индукции магнитного поля (магнитные силовые лини)
Вектор магнитной индукции (В со стрелкой сверху) - векторная физическая величина, характеризующая магнитное поле.
Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного полюса свободной магнитной стрелки в данной точке.
Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление скорости движения конца его рукоядке в данной точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.
Если охватывать проводник правой рукой направив отогнутый большой палец по направлению тока, то кончики остальных пальцев в данной точке покажут направление вектора индукции в данной точке.
Если вращать рукоядку буравчика по направлению тока в витке, то поступательное перемещение буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции, созданной током в витке на своей оси.
Линии магнитной индукции- линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.
Линии магнитной индукции всегда замкнуты: они не имеют начала и конца.
3• Сила Ампера. Индукция магнитного поля. Единицы измерения.
Закон Ампера.
Сила с которой магнитное поле действует на помещённый в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукцией.
Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.
Правило левой руки.
Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление тока в проводнике, а вектор магнитной индукции входит в ладонь то отогнутый (в плоскости ладони) на 90* большой палец показывает направление силы, действующие на отрезок проводника.
Единица магнитной индукции - тесла
Магнитная индукция однородного поля = 1Тл, если на отрезок проводника 1м при силе тока в нём 1А действует со стороны поля магнитная сила 1Н.
4• Сила Лоренца. Использование силы Лоренца в науке и технике.
Сила Лоренца - сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле паралельно линиям магнитной индукции, движется равномерно вдоль этих линий.
Заряженная частица, влетающая в однородной магнитное поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукци, движется в этой плоскости по окружности.
5• Вещество и магнитное поле. Их свойства. Магнитная проницаемость.
Магнитная проницаемость вещества или среды характеризует связь между магнитной индукцией В и напряженностью магнитного поля Н в веществе (среде)
6 Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукци.
ЭДС индукции возникает при изменении магнитного потока.
При постоянном токе индукция отсутствует
Майкл Фарадей
Электромагнитная индукция -физическое явления, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.
Закон элетромагнитной индукции, или закон Фарадея-Максвелла.
ЭДС электромагнитной индукци в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Правило Ленца.
Индукционный ток в контуре имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, препятствует изменению магнитного потока, вызывающий этот ток.
7 Явление самоиндукции, как частый случай электромагнитной индукции. ЭДС самоиндукции. Явление самоиндукции, применение этого явления. (§ 34)
Самоиндукция - возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нём силы тока.
ЭДС индукции возникает при изменении магнитного потока. Если это изменение вызывается собственным током, то говорят об ЭДС самоиндукции.
При постоянном токе самоиндукция отсутствует.
Чем больше скорость изменения силы тока тем больше самоиндукция.
Самоиндукция появляется при особенно интенсивно при замыкания и размыкания цепи. ЭДС самоиндукции ускоряет движение электронов в проводнике, из которого сделана катушка. Поэтому в течении некоторого времени релаксации в разомкнутой цепи продалжает протекать ток самоиндукции.
Время релаксации является характеристикой инерционных свойств любой электрической цепи. В случае цепи оно определяется как время протекания тока размыкания, так и время нарастания тока замыкания.
Явление самоиндукции подобно инертности в механике: тело нельзя ускорить или затормозить мгновенно, как бы ни велика была ускоряющая или тормозящая сила, действующая на тело.
8 Индуктивность проводника. Единицы измерения.
Индуктивность — физическая величина, характеризующая магнитные электрической цепи.
Если в проводящем контуре течёт ток, то ток создаёт магнитное поле. Величина магнитного потока, пронизывающего контур, связана с величиной тока.
Единица измерения индуктивности названа в честь Джозефа Генри (Гн).
Индуктивность всегда положительна. Индуктивность зависит только от геометрических свойств контура.
9 Колебания. Условия колебания. Характеристики колебания. (тетр.)
Колебания - это переодически повторяющийся процесс.
Механика колебания - это движения которые точно или приблизительно повторяются через интервалы времени.
Колебательная система - это тело способное совершать колебательное движение.
Условия возникновение колебания:
1 наличие у материальной точки избыточной энергии (кинетической или потенциальной) по сравнению с её энергией в положении устойчивого равновесия
2 действие на материальную точку возвращающей силы.
Виды колебательного движения:
1 свободные колебания - колебания материальной точки, которые происходят при действии на неё силы сопростивления среды и возвращающей силы.
2 вынужденные колебания - колебания тела, которые создаются переодически действующей на тело внешней силой
3 Гармонические колебания - простейший вид переодических колебаний (по закону cos или sin)
Колебания бывают затухающие и не затухающие.
Параметры колебательного движения:
1 Переодичность (Т) - время одного полного колебания (с)
2 Частота (Ню) - (помоему время от 1 колебания до другово) (Гц)
3 Амплитуда (А) - величина максимального отклонения колеблющейся точки от положения её устойчивого равновесия (м)
4 Фаза колебания (Фи) - Растояние от положения равновесия до данного местонахождения колеб. точки (м)
5 Х координата колеб. точки в любой момент времени (м)
10 Свободные и вынужденные колебания. Механический резонанс.
Свободные колебания (собственные колебания) происходят если колеблющееся тело вывести из состояния устойчивого равновесия и отпустить (перестать передавать энергию) (качели качнутые 1 раз, нарик на нитке, труп на веселице, груз на пружине, струна, тетева и тд.)
Вынужденные колебания - колебания которые постоянно потпитываются энергией передаваемой из вне (лассо во время вращения, качели при катани, баксирование грушии тд.).
Резонанс - это явление резкого возрастания амплитуды колебания тела при совпадении собственной частоты с частотой внешней переодической силы.
11• Гармонические колебания. Фаза колебания.
Гармонические колебания происходят по законам cos и sin.
Фаза колебаний — аргумент функции, описывающей гармонический колебательный процесс.
12• Математический маятник. Пружинный маятник.
Математический маятник - это тело размерами которого можно пренебреч т к оно должно быть во много раз меньше чем подвес.
Пружинный маятник - это тело подвешенной на пружине.
(Помоему они всегда действуют по закону cos или sin)
13• Волны. Поперечные и продольные.
Поперечная волна - колебательная точка среды перпендикулярна лучу. Распространяется на поверхности жидкости и в твёрдой среде.
Продольные колебания - вдоль поверхности волны. Растпространяется в газе.
14• Интерференция волн. Дифракция волн.
Интерференция волн - это наложение волн друг на друга в фазе и противофазе и из за этого наблюдается усиление волн в одних зонах и ослабление в других
Дифракция - явление нарушения целостности фронта волны, вызванной резкими неоднородностями среды.
15 Возникновение переменного синусоидального тока при равномерном вращении витка (рамки) в однородном магнит поле. Период и частота тока. Мгновенное, амплитудное и действующее значение силы тока.
16 Активное, индуктивное, ёмкостное сопротивление цепи переменного тока.
17 Трансформатор. Устройство и принцип действия. Коэфициент трансформирования (§ 35 + тетр.)
Трансформатор - устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения.
Существует 2 вида трансформаторов:
1 Повышающий - число витко в первой катушке меньше чем во второй (k<1)
2 Понижающий - число витков в первой катушке больше чем во второй (k>1)
В режиме холостого хода трансформатор работает практически без потерь.
Для уменьшения потерь энергии:
1 сердечник состоит из отдельных ламинированных листов
2 сердечник из феритов сопративление которых > Fe
18• Электромагнитное поле и гипотеза Максвелла. Электромагнитные волны, скорость их распространения, свойства электромагнитных волн.
Скорость света в вакууме 300 000 км/c 3•10^8 м/с
22 Отражение света. Закон отражения. Построение изображения предмета в плоском зеркале. (§ 55 + тетр.)
Закон отражения волн
Угол отражения равен углу падения. Подающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, востановленный в точке падения к отражающей певерхности, лежат в одной плоскости.
Угол падения волны - угол между падающем лучом и перпендикуляром к гранипце раздела двух сред в точке падения.
Угол отражения волны - угол между отражённым лучём и перпендикуряром к отражающей поверхности.
Мнимое изображение - изображение предмета, возникающее при пересечении продолжении расходящегося пучка лучей.
Мнимое изображение точечного источника в плоском зеркале находится в симметричной точке относительно зеркала.
Характеристики изображения:
1 действительное (мнимое)
2 перевёрнутое (прямое)
3 уменьшенное Г<1 (Г=1 равное, Г>1 увеличенное)
23 Современное представление о природе света, скорость света. Оптическая плотность среды.
Свет это электромагнитная волна со скоростью в вакууме 3•10^8 м/с
В оптически более плотной среде скорость света становится меньше и из за этого возникает преломление света
Свет может приломляться когда входит в более или менее плотную среду
Преломление - изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую.
Во время приломления света идущего из воздуха в воду угол Альфа > угла Вета
Во время преломления света идущего из стекла в воздух угол Альфа < угла Вета
24 Преломление света. Закон преломления, физический смыс закона преломления.
Отпически белее птолная среда - среда с бОльшим показателем преломления
Оптически менее плотная среда - среда с меньшим показателем преломления
Угол преломления - угол между преломлённым лучом и перпендикуляром к границ раздела, востановленным в точке падения.
Закон преломления волн
Отношение синуса угла падения к синуса угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей в этих средах. Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения лежат в одной плоскости.
Абсолютный показатель преломления среды - физическая величина, равна отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.
Закон преломления
Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению абсолютных показателей преломления второй среды к первой.
Во время приломления света идущего из воздуха в воду угол Альфа > угла Вета
Во время преломления света идущего из стекла в воздух угол Альфа < угла Вета
25 Полное внутреннее отражение, когда наблюдается? Предельный угол, его определение. (§ 56)
Полное внутреннее отражение - явление отражения света от оптически менее плотной среды, при котором преломления отсутствует, а интенсивность отраженного света практически равна интенсивности падающего.
Угол полного внутреннего отражения Альфа 0 - минимальный угол падения света, начиная с которого возникает явление полного внутреннего отражения.
26 Уход лучей через пластину с плоскими паралельными гранями, а также через х гранную призму.(§ 58)
См рисунки к § 58, вспоминайте лабу
27 Дисперсия света, спектр испускания, поглощения. Закон Кирхгофа. Спектральный анализ.(§ 81)
Дисперсия света - зависимость скорости света в веществе от частоты волны.
Сперкт излучения это тот цвет который мы видим
Спектр поглощения это цвет который ми не видим
Вспоминайте лабу
Спектральный анализ - это высокоточный измеритель вещества вплоть до атому который широко используется в той области которая не доступна для других иследований (космические объекты)
Закон излучения Кирхгофа — отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы, химического состава и проч.
28• Интерференция света. Получение когерентных источников света. Цвета тонких плёнок.(§ 57)
Световые пучки, встречаясь, не воздействуют друг на друга. Другими словами пересекаясь лучи света прохоят сквозь друг друга.
Интерференция света - является наложение волн, вследствие которого наблюдается устойчивое во времени усиления или ослабление результирующих колебаний в различных точках пространства. Другими словами - это сложение двух когерентных (одинаковых по частоте, поляризации и постоянной разностью фаз) волн в следствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства. А ещё другими словами это чередование тёмных и светлых участков в результате наложения волн в фазе и противофазе.
В природе когерентных источников нет так что интерференционную картину можно получить например с помощью плёнок (Ньютона).
Интерференция света используется:
1 для проверки качества обработки поверхности детали
2 в интерферометрах - приборах которые позволяют точно измерить показатель преломления вещества для световых волн
3 при осветлении оптики - нанесение на прозрачный объектив тонкой плёнки обладающий другим показателем преломления.
При нормальной дисперсии абсолютный показатель преломления среды возрастает с ростом частоты света (и сообтветственно убывает с ростом длины волны)
29 Дифракция света, объяснение дифракции света при помощи принципа Гюйгенса.
Дифракция - явление нарушения целостности фронта волны, вызванное резкими неоднородностями среды. Другими словами - это процесс огибания световыми волнами препятствия в результате отклонения света от первоначального направления распространения. Для создани дифракции предмет должен быть во много раз меньше длины волны (Нано предметы)(волос)
Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн
30 Явление фотоэффекта. Опыт Герца и Столетова. Законы фотоэфекта. Красная граница фотоэффекта.
Фотоэффект - явление вырывания электронов из твёрдых и жидких веществ под действием света.