Подготовка к ЕГЭ
МКТ основное уравнение
Масса частиц очень большая отрицательная степень, количество частиц очень
большая положительная степень, для удобства расчётов ввели понятие количество вещества ν- моль. Вещество разделили на моли. Каждый моль содержит Na частиц, это число называется числом Авогадро Na= 6 10 23 1/моль – число Авогадро показывает, сколько частиц в одном моле.
Количество вещества можно выразить через массу ν = m / μ,
через число частиц ν = N / NA и получить уравнение N = Na m/μ
Масса одной частицы m 0 = μ/ Na, молярную массу считаем с помощью таблицы Менделеева μ = M 10 -3μ – молярная масса кг/моль – масса одного моля М – молекулярная масса а.е.м. таб. Менделеева m 0 –масса одной частицы кг
В 7 классе мы говорили, что давление – это удары частиц, что давление зависит от
массы газа, от объема и от температуры. Основное уравнение МКТ связывает эти величины: p = n m 0 υ 2/3
Три следующих уравнения, вытекают из первого, если учесть, что n = N /V
n концентрация 1/ м 3- число частиц в единице объема, а ρ = m /V
ρ – плотность кг/ м 3 – масса единицы объёма, E к=m υ 2/2
Вырази эти уравнения, они нужны для решения качественных задач.
p = ρ υ 2/3
p = 2n Eк /3
p = n k T
k = 1,38 10 -23Дж/ 0К – постоянная Больцмана; Т – температура 0К; ρ – плотность кг/ м 3; р – давление Па; V – объем м 3; R = 8,31 Дж/ моль0К – газовая постоянная; n – концентрация 1/ м 3
Кинетическая энергия частиц может быть выражена через температуру и через скорость:
Eк = 3 k T /2 Уравнение, связывающее температуру и скорость: 3 k T = m 0 υ 2
Eк = m 0 υ 2/2
T = t + 273 Температура в МКТ в градусах Кельвина
Закон состояния идеального газа Изопроцессы
Связывает микро и макро параметры системы. Система – это идеальный газ.
Идеальный газ – это модель, которая не учитывает взаимодействие частиц, считает,
что частицы обладают только кинетической энергией, испытывают упругое столкновении. Модель подходит для разряженных ненасыщенных газов.
pV = mRT /μ
р1 V1/T1 = р2 V2/T2
R = 8,31 Дж/ моль0К
графики p (V) - изотермический, p (T) - изохорный, V(T) – изобарный
[pic]
* абсолютный ноль температур недостижим графики в этой области рисуют пунктиром!
Работа в термодинамике, первый закон термодинамики
Q = ∆U + A ∆U = 3 νR ∆T /2 A = p∆V A = S фигуры под графиком p(V)
∆U – изменение внутренней энергии Дж
Q>0 – получает энергию Дж
Q<0 – отдает энергию Дж
∆U>0 – Т растет
∆U<0 – Т уменьшается
A>0 – работу совершает газ Дж
А<0 – работа совершается над газом Дж
КПД – коэффициент полезного действия
показывает какую часть от полной энергии составляет полезная работа
кпд = Aполезная/ Qн
Aполез= Qн – Qх Qн – количество теплоты, полученное от нагревателя Дж
кпд = (Qн – Qх)/ Qн Qх – количество теплоты, переданное холодильнику Дж
кпд = 1 – Qх/ Qн
кпд = (Tн – Tх)/ Tн Тн – температура нагрев-ля0К
кпд = 1 – Tх/ Tн Тх – температура холод-ка 0К
Геометрическая оптика
Закон прямолинейного распространения света: Свет в однородной прозрачной среде распространяется прямолинейно.
Закон отражения: Угол падения равен углу отражения α =γ
α –угол падения γ - угол отражения
Свойство изображения предмета в плоском зеркале: расстояние от т предмета до зеркала равно расстоянию от зеркала до т изображения.
Закон преломления: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная равная относительному показателю преломления.
sin α/ sin β=n = n 21= n2/n1 β -угол преломления n21 –относительный показатель
*n1 = С /ʋ1 ; n2= С /ʋ2 - абсолютные показатели преломления показывают во сколько скорость света в вакууме больше скорости света в среде
Правила для построения преломления на границе раздела 2-х сред:
α > β- из менее оптически плотной среды в более плотную
α < β – из более оптически плотной среды в менее плотную
Линза – это стекло, ограниченное с двух сторон отшлифованными сферическими поверхностями Фокус – это точка на оптической оси, в которой собираются все параллельно падающие на линзу лучи.
Оптическая сила линзы:
F= 1 / D n1-воздух = 1 F-фокусное расстояние м
D= 1 / F D-оптическая сила дптр
[pic] [pic]
[pic] Луч падает из более плотной среды под предельным углом и полностью отражается, возвращается обратно. Закон полного отражения используется в медицинских приборах, для освещения недоступных участков в хирургии, в стоматологии и т.д., в декоративных источниках света.
Волновые свойства света: интерференция, дифракция, дисперсия света
Интерференция – явление сложения волн
[pic] [pic]
Формулы для определения max и min интерференции max ∆ l= λ k min ∆l=(2k+1)λ/2
Дифракция – явление отклонения света от прямолинейного направления.
Если на стекле под микроскопом нанести штрихи алмазным резцом, например, на одном мм 1000 штрихов, то мы получим дифракционную решетку. Дифракционная решетка –совокупность щелей. Формула решётки: d sinφ = kλ. Пропуская свет через решетку, мы получаем на экране спектры 1, 2, 3 и т.д. порядка, зная расстояние от решетки до экрана и расстояние до спектра, можно рассчитать длину волны падающего света. d b/a = λ k
b – расстояние от Ц- центрального, нулевого максимума до спектра м; d –период решетки м; λ –длина волны света м; k – номер спектра
[pic] [pic]
Интерференция и дифракция используется в рентгено-структурном анализе, для точного определения длин волн, для моделирования кристаллической решетки вещества
Дисперсия – явление разложения белого света в спектр. В опыте Ньютона призма разложила белый свет на простые света: красный; оранжевый; желтый; зеленый; голубой; синий; фиолетовый. к о ж з г с ф λ к =7,6 10 -7м λф =4 10 -7м
n =C/υ показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в вакууме больше, чем в среде. υ =λν ν- частота не меняется при переходе света из одной среды в другую С = 3 10 8 м/с –скорость света; n –абсолютный показатель преломления; υ –скорость света в среде м/с
[pic] [pic]
Спектральный анализ
Спектральный анализ – метод определения химического состава вещества по его спектру. Любой элемент т.Менделеева излучает определенные длины волн в нагретом состоянии и имеет свой спектр излучения. В холодном состоянии поглощает те же длины волн, имеет спектр поглащения. При наложении спектры излучения и поглощения одного и того же вещества совпадают. Спектры бывают сплошные (белый свет), линейчатые (атомы), полосатые (молекулы).
[pic] [pic]
Фотоны – частицы электромагнитного поля
Существуют при скорости света С = 3 10 8м/c
hν =m C 2 mф= hν/ C 2
Eф= hν Eф= h C/λ pф = mC = hν/C= h/λ
Энергию фотона можно найти по диаграмме атома: hν = Ek –En (Ek>En)
hν – энергия кванта Дж,эВ; С = 3 10 8м/c; mф –масса фотона а.е.м.
Еф- энергия фотона Дж,эВ; h= 6,63 10 -34Дж с; ν- частота Гц; λ- длина волны м
Фотоэффект Фотоэффект доказывает, что свет – это поток частиц.
Фотоэффект – это явление вырывания электронов с поверхности металла под действием света. Столетов освещал катод вакуумной лампы и снимал ВАХ- вольт-амперную характеристику.(см график). Из анализа графика сформулировал Законы фотоэффекта:
1)С увеличением поглощенной энергии излучения сила тока фотоэлектронов растет
2) С увеличением частоты излучения растет кинетическая энергия фотоэлектронов
Объяснение:
1)Энергия электромагнитной волны растет, число квантов растёт, число фотоэлектронов растёт, фототок растёт* квант – это порция энергии * энергия волны = целому числу квантов * один квант передается полностью одному электрону
2)Объяснение вытекает из уравнения фотоэффекта: частота растет, Ек растет т.к. Авых= const для данного металла
[pic] [pic]
Магнитное поле, сила Ампера, сила Лоренца, магнитный поток, правило Ленца (определение направления индукционного тока) Явление электромагнитной индукции, закон электромагнитной индукции Фарадея
FA – cила Ампера действует со стороны магнитного поля на проводник с током FЛ- сила Лоренца действует со стороны магнитного поля на заряженную частицу
FA = B I L sin α
Направление FА определяется по правилу левой руки **
FА – сила Ампера Н
В – индукция Тл
L – длина проводника м
I – сила тока А
Фарадей с помощью магнитного поля получил ток
условие появления индукционного тока I i:
-проводник замкнут
- магнитное поле изменяется (∆ Ф)
[pic]
Электроны движутся вместе с проводником в перпендикулярном магнитном поле, сила Лоренца со стороны поля соберет их в т.А, в т. С будет недостаток электронов. На концах проводника возникнет εi
Закон электромагнитной индукции
εi = - ∆ Ф/ ∆t
Визуально Ф пропорционален числу линий В индукции, проходящих через контур ***
Ф – магнитный поток Вб - Вебер
∆ Ф = Ф2 – Ф1 - изменение маг. потока Вб
I i – индукционный ток А
Ф = В S cos α α угол между В и n вектором индукции и нормалью к контуру
Ф = L I ∆ Ф= L∆I
L – индуктивность катушки [ Генри -Гн ], зависит от длины провода ( число витков катушки и от материала сердечника)
εi = - L ∆ I/ ∆t
FЛ = B q V sin α
Направление FЛ определяется по правилу левой руки **
для положительных частиц
Fл – сила Лоренца Н
В – индукция Тл
q – заряд частицы Кл
V- скорость частицы м/с
Способы изменения магнитного поля:
- реостатом (∆I)
- вкл.,выкл. (∆I)
- двигать магнит (∆ Ф)
∆I = I2 –I1 – изменение тока А Ампер
[pic] **
[pic]
Правило Ленца
Ввнеш влево
Ф увеличивается
Вiвправо
Ii вниз
if Ф увеличивается
Ввнеш и Вiнаправлены
противоположно
if Ф уменьшается
Ввнеш и Вicонаправлены
[pic] ***
Переменный ток
В основе устройства генератора переменного тока лежит принцип электромагнитной индукции
[pic]
При вращении рамки в однородном магнитном поле В с угловой скоростью ω магнитный поток Ф= ВS cos ωt . ЭДС индукции (см выше) – это первая производная от магнитного потока по времени, берем производную от сложной функции и получаем
εi = ВSω sin ωt. При sin ωt=1 амплитуда ЭДС εimax = BSω. Если рамка вращается в однородном магнитном поле, то на концах рамки возникает ЭДС, которая изменяется по гармоническому закону. В рамке индуцируется переменный ток, направление и величина которого изменяется с частотой ν=50 Гц. Величина тока изменяется по закону гармонических колебаний i = Imaxsin ωt, где i- мгновенное значение силы тока, Imax– амплитудное значение силы тока, ω- циклическая частота, ω= 2 π /T, где Т – период , или ω= 2πν, где ν- частота, Т= 1/ν. Мгновенное значение тока связано с амплитудным: i= Imax/√2
В промышленных генераторах турбина вращает ротор с обмотками-рамочками.
Ротор создает переменное магнитное поле, а в медных проводах статора, которые
оказались в переменном магнитном поле, индуцируется переменный ток.
[pic]
Трансформатор прибор для передачи энергии на большие расстоянияR
[pic]
k= U1:U2 = N1 : N2
k- коэффициент трансформации
k>1 – понижающий трансформатор
k<1 – повышающий трансформатор
Р = I1U1=I2U2=const U1: U2 = I2: I1
P=I2R R=ρL / S
Шкала электромагнитных волн
УФИ- ультрофиолетовое излучение - электромагнитные волны с длиной волны меньшей, чем фиолетовый свет видимого излучения, источники: Солнце, Звезды и туманности, приёмники: болометры, фоторезисторы, фотодиоды, свойства: проходят сквозь кварцевое стекло, поглощаются озоном, вызывают ионизацию, химически активны. Используются для укрепления костной системы, для борьбы с бактериями, в лампах дневного света, для фотографирования сквозь облака, для выведения новых пород в сельском хозяйстве, в пищевой промышленности. Биологическое действие: большие дозы подавляют иммунитет, изменяют химический состав крови, разрушают сетчатку глаза.
ИКИ- инфракрасное излучение - электромагнитные волны с длиной волны большей ,чем красный свет видимого излучения источники: Солнце, Земля, звезды, планеты., приемники: болометры, термоэлементы, терморезисторы, свойства: проходят сквозь темное стекло; поглощаются водой; отражаются металлами; вызывают ожоги; применение: пищевая промышленность для сушки; для фотографирования на больших расстояниях; приборы ночного видения; термолокаторы.
Рентгеновское излучение – электромагнитные волны с длиной волны 10-10 – 10-14м Свойства: Вызывают ионизацию, обладают большой проникающей способностью, защита: слой свинца или в несколько раз больший слой железобетона.Применение: медицина: для постановки диагноза, лечения рака, рентгено-структурный анализ, дефектоскопия для обнаружения полостей в деталях, для реставрации картин в искусстве
Планетарная модель атома.
Планетарная модель атома: Центральная часть атома – ядро, частицы входящие в состав ядра- нуклоны ( протоны положительные частицы и нейтроны частицы без заряда), вокруг ядра электронная оболочка- электроны отрицательные частицы движутся по своим орбитам. Модель напоминает движение планет вокруг Солнца и называется планетарной.
[pic] [pic]
[pic] [pic] АТОМ0
[pic] [pic] ЯДРО+ ЭЛЕКТРОНЫ-
НЕЙТРОНЫ0 ПРОТОНЫ+
АzX N = A-z
Z- количество протонов = количество е
N- количество нейтронов
A- массовое число = количество нуклонов
Диаграмма водородоподобных атомов. Лазер
Постулаты Бора:
Атомная система может находится только в особых стационарных состояниях, в которых атом не излучает
2) Излучение атома происходит при переходе из стационарного состояния с большей энергией Ек в стационарное состояние с меньшей энергией Еп, при этом атом излучает квант в виде фотона:
hJкп= Ек – Еп
к – квантовое число стационарного состояния с большей энергией
п - квантовое число стационарного состояния с меньшей энергией
[pic] [pic]
По линейчатому спектру атома водорода рассчитали энергии стационарных состояний и построили диаграмму, с которой мы должны научиться работать. Обратите внимание, что энергия отложена в эВ, с минусом, т.е. чем выше, тем больше энергия. Линиями изображены стационарные состояния, т.е. состояния в которых атом не излучает, согласно 1 постулату Бора. Стационарные состояния пронумерованы. Номер состояния называется квантовым числом. Атом может переходить из одного состояния в другое. Чтобы атом перешёл из 1 состояния во 2 или выше он должен получить энергию. Энергию можно получить способами: соударения; излучения; нагрева и т.д. Если атом переходит из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, он излучает порцию энергии (квант) в виде фотона. Например, при переходе из 4 состояния во второе атом может излучить 3 кванта. Излучаемую (или поглащаемую) энергию можно рассчитать по формуле. к- номер состояния с большей энергией, п – номер состояния с меньшей энергией. Нормальным состоянием называется состояние с наименьшей энергией. Нормальное состояние обозначено квантовым числом 1.
Нарисуйте диаграмму водорода в тетрадь, она нам пригодиться для работы. ( Сначала рисуем верхнюю 6 и нижнюю 1 линии , потом делим пополам 2, потом верхнюю половинку делим ещё пополам 4, потом верхнюю половинку делим ещё пополам 5). Состояние с квантовым числом 1 называется нормальным, это мы уже знаем. Состояния с квантовыми числами от 2 называются возбужденными состояниями. С квантовым числом 2 – это 1-е возбужденное состояние, с квантовым числом 3 – это второе возбужденное состояние и т.д. Следующая характеристика диаграммы – это энергия возбуждения т.е. энергия, которую надо передать атому, чтобы он перешёл в возбужденное состояние. (стрелки 7 и 8). Наименьшая энергия возбуждения для нашей диаграммы получилась 10,2 эВ. Ещё одна характеристика диаграммы: энергия ионизации –это энергия, которая необходима для отрыва электрона, находящегося в нормальном состоянии, от ядра. Для нашей диаграммы она равна 13,06 эВ
[pic]
Как работает лазер объяснил Эйнштейн. Он предложил теорию, которая стала называться теория трёх уровней. Учёным удалось получить эти уровни, добавив в оксид алюминия всего пять сотых процента хрома. Давайте на примере разберёмся как работает рубиновый лазер. Подаётся высокое напряжение на спиралевидную лампу, обрамляющую кристалл рубина, и все атомы, как по команде, переходят в 3 стационарное состояние. Время жизни в 3 состоянии очень, очень мало, поэтому атомы самопроизвольно переходят на второй уровень. Любая система, а атом не исключение, стремиться к состоянию с наименьшей энергией. Время жизни во 2-м состоянии больше. Когда атомы находятся во втором состоянии по кристаллу рубина пропускают свет с частотой, соответствующей разности энергий между 1 и 2 уровнем. Поглащая эту энергию, оставшийся на первом уровне электрон переходят на второй уровень. Второй уровень становиться «перенаселен» электронами. Его называют метастабильным. Электрон срабатывает как «последняя капля». Электроны лавинообразно начинают переходить со 2-го уровня на 1-й, излучая фотоны одинаковой частоты, а значит и длины волны. Это и есть индуцированное излучение лазера.
13. Строение ядра
Между нуклонами в ядре действуют ядерные силы. Особенности ядерных сил:
1. Ядерные силы примерно в 100 раз превосходят электростатические силы и на десятки порядков превосходят силы гравитационного взаимодействия нуклонов.
2. Важной особенностью ядерных сил является их короткодействующий характер. Ядерные силы заметно проявляются, как показали опыты Резерфорда по рассеянию
a-частиц, лишь на расстояниях порядка размеров ядра (10–14–10–15 м). Ядерные силы очень быстро спадают с расстоянием. Радиус их действия порядка 0,000 000 000 000 001 метра. Для этой сверхмалой длины, характеризующей размеры атомных ядер, ввели специальное обозначение Фм (в честь итальянского физика Э. Ферми, 1901-1954)
Выписываем элемент с таблицы Менделеева, считаем число протонов
таблица Z
Менделеева А АzX N = A-z
А- массовое число а.е.м.
z- заряд ядра или зарядовое число Кл
N- количество нейтронов
Изотопы имеют одинаковый номер в таблице Менделеева, т.е. одинаковое зарядовое число и одинаковое число протонов, но разное массовое число, т.е. разное количество нейтронов.
Ядерные реакции
Определяем элемент, образовавшийся в результате альфа и бета распада
AzX (α) A-4zY + 42He
Альфа частица – это ядро гелия
AzX (β) Az+1Y + 0-1e
Бета частица – это электрон
В ядерных реакциях выполняется закон сохранения массового числа и закон сохранения зарядового числа.
Например:
22688Ra (α) AzY + 42He
226= A + 4; A= 226 – 4 = 222 закон сохранения массового числа: 226 =222+4
88 = Z + 2; Z= 88 – 2 = 86 закон сохранения зарядового числа: 88 = 86+2
22688Ra (α) 22286Y + 42He
Находим по таблице Менделеева элемент с порядковым номером 86 – это радон Rn
22688Ra (α) 22286Rn + 42He
Например:
AzX (β) Az+1Y + 0-1e
22286Rn (β) AzY + 0-1e
222 = А+ 0; А = 222 массовое число при бета распаде не меняется
86 = Z + (-1); Z = 86 – (-1) = 87 закон сохранения зарядового числа: 86 = 87 – 1
Находим по таблице Менделеева элемент с порядковым номером 87 – это изотоп франция Fr, потому что у него другое массовое число ( ни такое как в таблице Менделеева- 223)
22286Rn (β) AzFr + 0-1e
Методы исследования заряженных частиц
Преимущество метода:
1.простота 2.большая плотность фотоэмульсии позволяет увидеть треки множества частиц и даже ядерные реакции Недостатки метода:
1.треки очень малы их изучают через микроскоп
2)Камера Вильсона 3)Счётчик Гейгера
Частица большой энергии влетает в камеру Вильсона и ударом ионизирует атом спирта. Ион спирта, образовавшийся в результате ударной ионизации, притягивает дипольные молекулы водяного пара, образуя центр конденсации. При резком движении поршня вниз, объем увеличивается, давление падает и по всему треку образуются капельки воды.
[pic] [pic]
18. Энергия связи
Энергия связи – это энергия, которую надо сообщить ядру атома, чтобы расщепить его на нуклоны. Ecв = ΔmC2 где Δm- дефект масс Δm= ( Zmp+Nmn ) - Мядра где Z-число протонов, mp- масса протона, N- число нейтронов, mn- масса нейтрона,
Мядра = Матома - Мэлектронов. Суммарная масса частиц, входящих в ядро всегда больше массы ядра, поэтому когда частицы образуют ядро, то лишняя масса выделяется и равна энергии связи. Массу берем в атомных единицах массы, C2 = 932 МэВ /а.е.м
Энергетический выход ядерных реакций E вых=(Σmдо –Σmпосле) C 2
Закон радиоактивного распада
Когда начнется радиоактивный распад, мы не можем сказать, но если он начался, то будет
протекать по закону: N=N 02 –t/Tm=m 02 –t/T
N-число нераспавшихся атомов; No-первоначальное число атомов
T-период полураспада с; t-время распада с
19. Цепная ядерная реакция. Ядерный реактор
ТВЭЛы – тепловыделяющие элементы собирается из «таблеток» урана и находятся в зоне ядерных реакций. При ядерных реакциях выделяется энергия ( при делении одного ядра выделяется 1МэВ). Теплоноситель (жидкий натрий) переносит энергию в теплообменник, где энергию забирает вода, вода превращается в пар, пар давит на лопасти турбины, турбина вращает ротор, в статоре генератора индуцируется переменный ток.
Защита от радиации – толстый слой железобетона.
[pic] [pic]
20. Законы постоянного тока
Электризация – это явление появления зарядов на телах при их соприкосновении (трении)
q = (q1 + q2) /2 при соприкосновении одинаковых проводников
ох: F R= F 1+ F 2 Кулоновские силы со стороны электрического поля
[pic]
I=q / t cила тока – это заряд, который проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени ( 1сек)
R = ρ L/ S
Сопротивление – это характеристика проводника, зависит от его длины, толщины и материала, из которого он изготовлен.
R – сопротивление Ом ρ удельное сопротивление Ом мм 2/м L – длина м S –толщина мм 2
ρ = R S / L удельное сопротивление – это сопротивление проводника длиной 1м и толщиной 1 мм 2
I – сила тока А U – напряжение В R – сопротивление Ом
Закон Ома: I =U/R Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Закон Ома для полной цепи: I= ЭДС/ Rобщ+ r ; r- внутреннее сопротивление источника
Iобщ =I 1 =I 2 Iобщ = I 1 +I 2
Uобщ = U 1+ U2 Uобщ = U 1= U2
R общ= R1 + R2 1/ Rобщ=1/R1+1/R2
последовательное соединение параллельное соединение
Модель ситуации: решение задач на последовательное и параллельное соединения начинается с записи дано виде сетки и схемы соединения:
[pic] [pic]
Закон Джоуля – Ленца: А=Q Количество теплоты, выделившееся при прохождении электрического тока, равно работе тока в проводнике.
Работа электрического тока : А = I U t Q = I 2 R t
А – работа электрического тока Дж Q – количество теплоты Дж
Мощность тока: Р= А/t Р- мощность Вт
Проводники и диэлектрики в электрическом поле
[pic]
Свободные электроны перераспределились под действием внешнего электрического поля. Внутри проводника напряженность Е=0. Заряды сосредоточены на поверхности проводника. Если разделить проводник на две части, то на одной половине будет отрицательный заряд т.е. избыток электронов, а на другой – положительный заряд т.е. недостаток электронов. Заряды в проводнике можно разделить.
Поляризация- явление появления зарядов на концах диэлектрика, находящегося в электрическом поле
У полярных диэлектриков атомы – диполи, у них сдвинуты друг относительно друга ядро и электронная оболочка.
В электрическом поле атомы ориентируются вдоль поля.
У неполярных диэлектриков атомы сначала деформируются во внешнем электрическом поле, образуются диполи, а потом ориентируются вдоль поля.
Внутри диэлектрика заряды компенсируют друг друга, а на концах образуются некомпенсированные связанные заряды, которые нельзя разделить, даже если разрезать д/э пополам.
Диэлектрическая проницаемость среды показывает во сколько раз электрическое поле в вакууме больше, чем поле в диэлектрике.
ε = Е0/Е, Е0- напряженность электрического поля в вакууме (нет д/э), Е/ - напряженность внутри диэлектрика, Е=Е0 – Е/ - результат сложения двух полей показывает, что поле уменьшается, если между пластинами поместить д/э. Емкость конденсатора: С= ε ε0S/d
[pic] [pic]
22.
Е – напряженность характеристика электрического поля
Линии напряженности начинаются на положительном заряде, заканчиваются на отрицательном заряде
[pic]
Е= F/q Электрическая сила= сила Кулона F=k |q1q2| / R2
Напряженность ВЕКТОРНАЯ величина численно равная отношению силы к заряду [ Н/Кл ]
[pic] [pic]
к=9 109 Н м2 / Кл2 Принцип суперпозиции полей
( векторное сложение напряженностей)
Напряженность точечного заряда
Ет.з.= к Q/ R2
Q- заряд, который создаёт поле Кл
R- расстояние между центрами зарядов м
Вид материи вокруг движущихся зарядов (проводников с током)
В- индукция характеристика магнитного поля
Линии индукции замкнуты, огибают проводник
[pic]
В= Fmax / I L Индукция - ВЕКТОРНАЯ величина численно равная отношению максимальной силы со стороны магнитного поля на произведение силы тока на длину проводника. [ Тесла = Тл ]
[pic] [pic]
Сложение магнитных полей проводников с током
FA – cила Ампера действует со стороны магнитного поля на проводник с током FA = B I L sin α
FЛ- сила Лоренца действует со стороны магнитного поля на заряженную частицу FЛ = B q V sin α
Направление FА , F Л определяется по правилу левой руки
Магнитный поток, индуктивность, закон электромагнитной индукции, правило Ленца см №11
[pic]
Еп=mgh превращается в Ек= mυ2/2 превращается в Еп=mgh и т.д.
Еполная = mgh+ mυ2/2 Еполная= mghm = mυ2m/2
Гармонические колебания – это свободные колебания в идеальной системе, т.е. когда отсутствует сила трения (вакуум) При гармонических колебаниях периодически изменяются характеристики колебаний: А – амплитуда колебаний м – это максимальное смещение от положения равновесия А = Хm; Период – это время одного полного колебания T= t/N; Частота – это число колебаний в единицу времени ν = N/t T= 1/ ν ; Круговая частота – это число колебаний за 2π секунд ω =2π /T рад/с
Гармонические колебания протекают по закону синуса или косинуса. Уравнение гармонических колебаний x =A sin ωt
Т = 2π √ L/g формула периода математического маятника
Т = 2π √ m/k формула периода пружинного маятника
Волна – это распространение колебаний в упругой среде с течением времени Упругая среда – среда из частиц, неупругая – вакуум Длина волны – это расстояние, которое проходит волна за время равное периоду колебаний частиц среды м
υ = λ/T; υ = λν; T= 1/ ν; S = υ tЗвук –продольная волна .
Колебания – периодическое изменение физических величин: заряда, силы токаи т.д. по модулю и направлению Колебательный контур- замкнутая электрическая цепь, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора
[pic]
Wэл. = q 2/2C Wэл. = CU 2/2 Wмаг. = L I 2/2
*q 2m/2C = L I 2m/2 T = 2π [pic] формула Томсона ν =1/T ω = 2π/T
Wэл.- энергия электрического поля Дж; Wмаг – энергия магнитного поля
С – емкость конденсатора Ф; L- индуктивность Гн; Т –период электромагнитных колебаний с ω – циклическая частота рад/с
Если зарядить конденсатор и замкнуть на катушку индуктивности, в контуре возникнут колебания.
[pic]
Wэл. = q 2/2C превращается в Wмаг. = L I 2/2 превращается в Wэл. = q 2/2C и т.д.
Wполная = q 2/2C + L I 2/2 Wполная = q 2m/2C = L I 2m/2
Причина затухания колебаний – сопротивление проводов R Ом
Если R=0 система идеальная, колебания гармонические.
Осциллограф –прибор с помощью которого можно увидеть ЭМ колебания
Открытый колебательный контур Герца
ЭМВ – электромагнитные волны: C*=3 10 8м/c S= C*t/2 S = nλ C* = λ/T
C*- скорость света= скорость всех ЭМВ
ЭМВ распространяются даже в вакууме. Шкала ЭМВ см №13
