Постоянный электрический ток

 

Сила тока Сила постоянного тока Плотность тока

 

Электродвижущая сила (ЭДС)

(А_ст. – работа “сторонних” сил)

Разность потенциалов на концах проводника

(А_эл. – 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

q_m – амплитуда колебаний заряда (максимальное значение заряда)

U_m – 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 :

E_y– напряженность электрического поля

H_z– 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 R_n,Т или R_l,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 R_Т (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 A_n,Т или A_l,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.