Uzlādētu ķermeņu sistēmai ir potenciālā enerģija, ko sauc par elektrostatisko, jo elektrostatiskais lauks, veicot darbu, var pārvietot tajā ievietotus uzlādētos ķermeņus.

Apsveriet elektrostatisko spēku darbu, lai pārvietotu lādiņu q vienmērīgā elektrostatiskā laukā ar intensitāti E, ko rada divas bezgalīgi lielas plāksnes ar vienādu lielumu un pretēju zīmju lādiņos. Savienosim koordinātu ass sākumu ar negatīvi uzlādētu plāksni. Spēks iedarbojas uz lauka punktu lādiņu q. Kad lādiņš pārvietojas no punkta 1 uz punktu 2 pa spēka līniju, elektrostatiskais lauks darbojas .

Pārvietojot lādiņu no 1. punkta uz 3. punktu. Bet ... Tādējādi .

Elektrostatisko spēku darbs kustības laikā elektriskais lādiņš no 1. punkta līdz 3. punktam aprēķina ar atvasinātu formulu jebkurai trajektorijas formai. Ja lādiņš pārvietojas pa līkni, tad to var sadalīt ļoti mazos taisnos posmos gar lauka intensitāti un perpendikulāri tam. Laukā perpendikulāri apgabalos netiek veikts darbs. Atlikušo sekciju projekciju summa uz spēka līniju ir vienāda ar d 1 -d 2, t.i.

.

Tādējādi darbs, kad lādiņš pārvietojas vienmērīgā elektrostatiskā laukā, nav atkarīgs no trajektorijas formas, pa kuru lādiņš pārvietojas, bet ir atkarīgs tikai no ceļa sākuma un beigu punktu koordinātām. Šis secinājums ir derīgs arī neviendabīgam elektrostatiskais lauks... Līdz ar to Kulonas spēks ir potenciāls vai konservatīvs, un tā darbība, pārvietojot lādiņus, ir saistīta ar potenciālās enerģijas izmaiņām. Konservatīvo spēku darbs nav atkarīgs no ķermeņa trajektorijas formas un ir vienāds ar ķermeņa potenciālās enerģijas izmaiņām, kas ņemtas ar pretēju zīmi.

.

... Tādējādi.

Precīza fiziskā nozīme nav pati par sevi potenciālā enerģijakopš tā skaitliskā vērtība ir atkarīga no izcelsmes izvēles un potenciālās enerģijas izmaiņām, jo tikai tas ir unikāli noteikts.

Elektrostatiskā lauka darbs, kad lādiņš pārvietojas pa slēgtu ceļu, ir nulle, jo d 2 \u003d d 1.

VĒRTĪBA, LĪDZĪGA POTENCIĀLAI ENERĢĒTIKAI, KAS NĀKTU UZ VIENOTU POZITĪVU MAKSU, KAS UZLIKTU DOTĀ ELEKTROSTATISKĀ LAUKA PUNKTĀ, Dēvē par ELEKTROSTATISKĀS ELEKTROSTATIKAS POTENCIĀLI.

Potenciāls - skalārs... to enerģijas raksturojums laukus, jo nosaka lādiņa potenciālu enerģiju noteiktā punktā.

Potenciālu nosaka noteiktā konstantā, kura vērtība ir atkarīga no potenciālās enerģijas nulles līmeņa izvēles. Ar attālumu no lādiņa, kas rada lauku nehomogēnā laukā, lauks vājinās. Tas nozīmē, ka samazinās arī tā potenciāls.j \u003d O punktā, kas ir bezgalīgi tālu no lādiņa. Līdz ar to lauka potenciāls noteiktā lauka punktā ir darbs, ko veic elektrostatiskie spēki, pārvietojot vienību pozitīvs lādiņš no šī punkta līdz bezgalīgi tālu. Jebkura lauka punkta potenciāls, ko rada pozitīvs lādiņš, ir pozitīvs. Elektrotehnikā Zemes virsmu uzskata par virsmu ar nulles potenciālu.

Potenciālā atšķirība - potenciālu vērtību atšķirība trajektorijas sākuma un beigu punktos.

.

Potenciālā atšķirība starp diviem punktiem ir Kulona spēku darbs, lai pārvietotu vienu pozitīvu lādiņu starp tiem. Potenciālajai atšķirībai ir precīza fiziskā nozīme, jo nav atkarīgs no atsauces sistēmas izvēles.

[V] \u003d J / C \u003d V. 1 volts ir potenciālā starpība starp punktiem, kad starp tiem pārvietojas 1C lādiņš, Kulona spēki darbojas 1J.

Aprēķināsim lauka punktu potenciālu, ko rada punktu lādiņš Q.

Ļaujiet lādiņam q pārvietoties lādiņa Q laukā pa radiālo taisni. Lādiņš pārvietojas neviendabīgā laukā. Līdz ar to kustības laikā spēks, kas iedarbojas uz lādiņu, mainīsies. Bet ir iespējams sadalīt visu kustību šādās mazās sekcijās dr, uz kurām katru spēku var uzskatīt par nemainīgu. Tad ,. Tad strādājiet visu ceļu

Darbs elektrostatiskajā laukā nav atkarīgs no trajektorijas formas.

Tāpēc, ja lādiņš pārvietojas no lādiņa, kas rada lauku, nevis pa radiālo taisni, tad to var pārvietot no sākuma punkta uz pēdējo, pārvietojot to vispirms pa riņķa rādiusa riņķa loku un tad pa radiālo segmentu līdz gala punktam. Pirmajā sadaļā darbs netiks veikts, jo Kulona spēks būs perpendikulārs ķermeņa ātrumam, bet otrajā - pēc iepriekš minētās formulas.

Rezultātā iegūtās lādiņu sistēmas lauka potenciāls noteiktā punktā saskaņā ar lauku superpozīcijas principu ir vienāds ar komponentu lauku potenciālu algebrisko summu šajā brīdī.

Vienāda potenciāla lauka punktu lokusu sauc par Ekvipotenciālo virsmu. Ekvipotenciālās virsmas perpendikulāri spēka līnijām. Lauka darbs, kad lādiņš pārvietojas pa ekvipotenciālo virsmu, ir nulle. Vadītāja virsma elektrostatiskajā laukā ir ekvipotenciāla. Visu punktu potenciāls vadītāja iekšpusē ir vienāds ar potenciālu uz tā virsmas. Pretējā gadījumā starp vadītāja punktiem pastāv potenciāla atšķirība, kas novestu pie tā rašanās elektriskā strāva... Ekvipotenciālās virsmas nevar krustoties.

Atšķirībā no citiem elektrostatikas lielumiem, potenciālo starpību starp ķermeņiem var viegli izmērīt, izmantojot elektrometru, savienojot ķermeni un tā bultiņu ar ķermeņiem, kas atrodas šajos punktos. Šajā gadījumā elektrometra bultiņas novirzes leņķi nosaka tikai potenciāla starpība starp ķermeņiem (vai, kas ir vienāda, starp bultiņu un elektrometra korpusu). Praksē potenciālo starpību starp elektrisko ķēžu punktiem mēra ar voltmetru, kas savienots ar šiem punktiem.

Elektriskā lādiņa pārvietošanas darbu vienmērīgā elektrostatiskā laukā var atrast, izmantojot laukam raksturīgo spēku - intensitāti un enerģijas potenciālu. Tas ļauj jums izveidot savienojumu starp tiem.

Tādējādi:

Šī atkarība ļauj ievadīt SI lauka intensitātes mērvienību. ... Homogēna elektrostatiskā lauka intensitāte ir vienāda, ja potenciāla starpība starp punktiem, kas atrodas uz vienas un tās pašas spēka līnijas 1 m attālumā, ir vienāda ar 1 V.

Elektrostatiskajā laukā intensitāte tiek virzīta uz samazināšanās potenciālu.

Ir viegli pierādīt, ka neviendabīgos laukos:

Zīme “-” norāda, ka potenciāls samazinās gar spēka līniju.

Pārejot no viena vidēja uz otru, potenciāls, atšķirībā no spriedzes, lēcienos nevar mainīties.

ELEKTRISKĀ JAUDA.

Vientuļa vadītāja potenciāls ir proporcionāls tam piešķirtajam lādiņam. Vadītāja lādiņa attiecība pret tā potenciālu nav atkarīga no lādiņa lieluma. Tas raksturo konkrētā diriģenta spēju uzkrāt sev lādiņus. VIENOTĀ Konduktora elektriskā jauda ir vienāda ar elektrības maksu, kas maina diriģenta potenciālu vienā vienībā. ... Lai aprēķinātu vientuļa vadītāja elektrisko jaudu, ir nepieciešams sadalīt tam piešķirto lādiņu ar tajā radušos potenciālu.

1farad ir vadītāja elektriskā jauda, \u200b\u200bkuras potenciāls mainās par 1V, kad tam tiek piešķirts 1C lādiņš. Farad ir milzīga ietilpība, tāpēc praksē mums ir darīšana ar mikro- un pikofarādēm. Vadītāja elektriskā jauda ir atkarīga no tā ģeometriskajiem izmēriem, formas un vides caurlaidības, kurā tas atrodas, kā arī no apkārtējo ķermeņu atrašanās vietas.

Bumbas potenciāls. Tāpēc tā elektriskā jauda

Kad maksa tiek pārsūtīta no viena no neuzlādētajiem vadītājiem uz otru, starp tām rodas potenciālā atšķirība, proporcionāla nodotās maksas vērtībai. Pārnestās maksas moduļa attiecība pret iegūto potenciālo starpību nav atkarīga no pārskaitītās maksas vērtības. Tas raksturo šo divu ķermeņu spēju uzkrāt elektrisko lādiņu. Divu diriģentu savstarpējā elektriskā jauda ir vienāda ar maksu, kas būtu jāpārvieto no viena diriģenta uz citu, lai mainītu potenciālo atšķirību starp viņiem pa vienam.

Ķermeņu savstarpējā elektriskā jauda ir atkarīga no ķermeņu lieluma un formas, no attāluma starp tiem, no vides, kurā tie atrodas, dielektriskās konstantes.

Viņiem ir liela elektriskā jauda kondensatori - divu vai vairāku vadītāju sistēma, ko sauc par plāksnēm, atdalītas ar dielektrisko slāni ... Kondensatora lādiņu sauc par vienas no plāksnēm uzlādes moduli.

Kondensatora uzlādēšanai tā plāksnes ir savienotas ar strāvas avota poliem vai, iezemējot vienu no plāksnēm, otrais ir savienots ar jebkuru avota polu, kura otrais stabs ir arī iezemēts.

Kondensatora elektrisko jaudu sauc par lādiņu, kura komunikācija ar kondensatoru izraisa vienību potenciāla starpības parādīšanos starp plāksnēm. Lai aprēķinātu kondensatora elektrisko jaudu, tā lādiņš jāsadala ar potenciālo starpību starp plāksnēm.

Ļaujiet attālumam starp plakana kondensatora d plāksnēm būt daudz mazākam par to izmēriem. Tad lauku starp plāksnēm var uzskatīt par vienotu, un plāksnes - kā bezgalīgas uzlādētas plaknes. Elektrostatiskā lauka intensitāte no vienas plāksnes: Vispārēja spriedze:

Potenciālā atšķirība starp plāksnēm:

. =>

Šī formula ir derīga mazam d, t.i. ar vienotu lauku kondensatora iekšpusē.

Ir pastāvīgas, mainīgas un daļēji mainīgas kapacitātes kondensatori (trimeri). Fiksētos kondensatorus parasti sauc par dielektrisko veidu starp plāksnēm: vizlu, keramiku, papīru.

Mainīgos kondensatoros bieži izmanto kapacitātes atkarību no plākšņu pārklāšanās laukuma.

Trimmeriem (vai trimmeru kondensatoriem) kapacitāte mainās, noregulējot radio ierīces, un darbības laikā paliek nemainīga.

Praksē tiek izmantots kondensatoru sērijveida un paralēlais savienojums, kā arī to kombinācija - jaukts savienojums. Savienojot virknē, katra akumulatora kondensatora viena plāksne ir savienota ar citu kondensatora vienu plāksni, t.i. kondensatori veido ķēdi. Tā kā , tad

Daudzi dzīvie organismi izturas kā elektriskie dipoli. Elektriskais dipols sauc par divu pretēja zīmes vienāda lieluma lādiņu sistēmu, kas atrodas l attālumā viens no otra. Tiek saukts vektors, kas novilkts no negatīvā uz pozitīvo lādiņu dipola plecs... Galvenā dipola īpašība ir elektriskais dipola moments - vektora fizikālais lielums, kas vienāds ar plecu viena lādiņa moduļa reizinājumu Elektrostatiskais lauks ir potenciāls. Tas nozīmē, ka lādiņa pārvietošanas darbs elektrostatiskajā laukā nav atkarīgs no trajektorijas formas, pa kuru pārvietojas lādiņš, bet to nosaka tikai lādiņa sākotnējā un galīgā pozīcija. Jebkurš lādiņš, kas ievietots elektrostatiskajā laukā, ir pakļauts spēkam, kas to var pārvietot. Jebkuram elektriskajam lādiņam elektrostatiskajā laukā ir zināma potenciālā enerģija. Tāpēc darbs A, kas veikts, elektriskajam lādiņam virzoties no viena lauka punkta uz citu, ir vienāds ar šī lādiņa A enerģijas W \u003d W 1 - W 2 samazinājumu, kur W 1 un W 2 ir potenciālās enerģijas lādiņš attiecīgi sākuma un beigu punktos. Vissvarīgākā enerģijas īpašība elektriskais lauks ir potenciāls. Elektriskā lauka potenciāls φ sauc par skalāru fizikālo lielumu, skaitliski vienādu ar pozitīvā lādiņa vienības potenciālu enerģiju

Šajā vietā izvietotais lauks No šīs formulas

seko potenciāla mērvienība - volts (V): 1 V \u003d 1 J / C. Lauka spēku ietekmē pozitīvais lādiņš mēdz pārvietoties no punkta ar lielāku potenciālu uz punktu ar mazāku potenciālu, un negatīvais lādiņš, otrādi. Skaitliskā vērtība un potenciāla zīme ir atkarīga no nulles līmeņa izvēles. Fizikā parasti tiek pieņemts, ka bezgalībā potenciāls ir nulle. Elektrotehnikas praksē par nulles potenciālu parasti izvēlas Zemes virsmas vai ar Zemi savienota vadītāja potenciālu. Aprēķinot, ir svarīgi zināt nevis potenciālu absolūtās vērtības jebkuros divos lauka punktos, bet gan potenciālu starpību Δφ. Iespējamā atšķirība nosaka pēc šādas izteiksmes Δφ \u003d φ 1 - φ 2 kur φ 1 ir 1. punkta potenciāls,, 2 ir 2. punkta potenciāls. Kad lādiņš q pārvietojas no viena elektriskā lauka punkta uz otru, darbs tiek veikto Ķermeņa A \u003d q (φ 1 - φ 2), kurā var pārvietoties elektriskie lādiņi, sauc par vadītājiem. Lādiņu pārnešana pirmā veida vadītājos (metāli) ir saistīta ar elektronu, otra veida (gāzes un šķidrumi) - ar jonu kustību. Dielektrikā elektrisko lādiņu kustība nav iespējama. Elektrostatiskais lauks ir īpašs vielas veids, kas aizpilda visu telpu, kas ap atpūtas lādiņiem. Maksas, ko izraisa elektronu pārpalikums vai trūkums katrā uzlādēta ķermeņa tilpuma elementā, sauc par bezmaksas. Lādiņus, ko izraisa dielektrikas polarizācija, sauc par savienotiem. Noteiktā lauka punkta potenciāls ir vērtība, kas vienāda ar lauka spēku paveikto darbu, kad pozitīvā lādiņa vienība pāriet no noteiktā lauka punkta uz bezgalīgi attālinātu. Potenciālo starpību starp diviem punktiem nosaka darbs, kas veikts, pārvietojot lādiņa vienību starp šiem punktiem. Ekvipotenciālā virsma ir konstanta potenciāla punktu lokalizācija.

35. Elektriskā jauda. Kondensatori. Daudzums AR sauca vadītāja elektriskā jauda. Elektriskā jauda raksturo vadītāju spēju uzglabāt elektriskos lādiņus. Elektriskās jaudas vienība ir farads (F) tāda vientuļa vadītāja kapacitāte, kuram 1 V lādiņu piešķir 1 V potenciāls: 1F \u003d 1C / V. 1 farads ir ļoti liela elektriskā jauda. Zeme, piemēram, elektriskā jauda ir 11 711 μF. Tomēr zinātnieki ir izveidojuši ierīces, kas ar salīdzinoši mazu izmēru spēj uzkrāt pietiekami lielu elektrisko lādiņu. Viņi ieguva vārdu - kondensatori... Kondensators sastāv no diviem vadītājiem, kas izvietoti nelielā attālumā viens no otra, atdalīti ar dielektrisko slāni. Metabolisma procesi, kas nepārtraukti notiek dzīvā organismā, noved pie lādiņu pārdales audos un potenciālo atšķirību rašanās, ko sauc biopotenciālus.Līdz šim ir noskaidrots, ka visām dzīvnieku un augu organismu šūnām ir viens vai otrs elektriskās aktivitātes veids. Elektrostrikcija ir spriegumu rašanās parādība dielektrikā elektriskā lauka ietekmē. Ķermeņa elektriskā jauda ir fizisks lielums, kas vienāds ar elektrības daudzumu, kas par vienu palielina šī ķermeņa potenciālu. Korpusus, ko izmanto elektrisko lādiņu uzkrāšanai, sauc par kondensatoriem. Kondensators ir pasīva elektroniska sastāvdaļa. Sastāv no diviem plāksnes formas elektrodiem, kas atdalīti ar dielektriku. Kondensators ķēdē līdzstrāva var vadīt strāvu brīdī, kad tā ir iekļauta ķēdē, pārejošā procesa beigās strāva neplūst caur kondensatoru. Ķēdē maiņstrāvaun viņš veic maiņstrāvas svārstības, cikliski uzlādējot kondensatoru, aizverot ar tā saukto pārvietošanas strāvu.

36. Elektrostatiskā aizsardzība.Elektrostatiskais lauks ir īpašs vielas veids, kas aizpilda visu telpu, kas ap atpūtas lādiņiem. Īpašums - dažu elektrificētu ķermeņu darbības nodošana citiem; šāda darbība izpaužas spēku parādīšanās starp uzlādētiem ķermeņiem. Punktu lādiņi ir lādēti ķermeņi, kuru izmēri salīdzinājumā ar attālumu starp tiem ir mazi. Katru elektrostatiskā lauka punktu raksturo tā intensitāte. Vector elektrostatiskā indukcija ir lielums, kas proporcionāls elektrostatiskā lauka stipruma vektoram, un proporcionalitātes koeficients ir dielektriskā konstante vidēja, parādot, cik reizes elektriskā lauka intensitāte dielektrikā ir mazāka nekā lauka intensitāte vakuumā.

37. Pašreizējais stiprums. EML. SpriedzeSpriegums ir fizisks lielums, kas ir proporcionāls spēkam, ar kuru lauks iedarbojas uz vienu pozitīvu lādiņu; sprieguma vektora virziens sakrīt ar spēka vektora virzienu. Mērīts W / m, N / C. Sprieguma līnija ir līnija katrā punktā, kuras sprieguma vektors, kas raksturo šo punktu, ir vērsts tangenciāli uz attiecīgo līniju. Spriegojuma līnijas nāk no pozitīva elektriskā lādiņa un nonāk negatīvā vai iet uz bezgalību. Spriegojuma līniju skaitu sauc par sprieguma plūsmu visā virsmā. Strāvas stiprums, kas plūst caur noteiktu vadītāja laukumu, ir fizisks lielums, ko mēra ar elektroenerģijas daudzumu, kas tiek pārvadāts caur šo laukumu laika vienībā. Mērot A. Elektrisko strāvu, kuras lielums laika gaitā nemainās, sauc par nemainīgu. Elektriskās strāvas avota elektromotora spēks ir vērtība, kas definēta kā potenciālu lēcienu algebriskā summa, kas rodas, apejot ķēdi, kurā "ir pievienots tikai šis strāvas avots. Tas ir vienāds ar potenciāla starpību starp atvērtā avota spailēm. Elektrošokstiek saukta elektriski uzlādētu daļiņu virziena kustība. Pozitīvo lādiņu kustības virziens tiek uzskatīts par strāvas virzienu. Galvenā īpašība

elektriskā strāva ir pašreizējais Iskaitliski vienāds ar

lādiņš, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu

laika vienībā: Pašreizējās stipruma mērvienība SI

ir ampēri (A): 1A \u003d 1C / s. Ja pašreizējais stiprums un tā virziens laika gaitā nemainās, šādu strāvu sauc par pastāvīgu. Pirmais nepieciešamais nosacījums elektriskās strāvas esamība ir potenciālās starpības Δφ klātbūtne, kas nav vienāda ar nulli. Lai to uzturētu, nepieciešama īpaša ierīce, ar kuras palīdzību notiks lādiņu atdalīšana vadītāja galos. Šādu ierīci sauc par ģeneratoru vai strāvas avotu. Kā strāvas avotu tiek izmantotas galvaniskās šūnas, baterijas, termopāri, fotoelementi utt. Pašreizējais avots vienlaikus izpilda otro nosacījumu elektriskās strāvas rašanās gadījumam - tas aizver elektrisko ķēdi, pa kuru būtu iespējams veikt nepārtrauktu lādiņu kustību. Strāva plūst caur ķēdes ārējo daļu - vadītāju un caur iekšējo daļu - strāvas avotu. Pašreizējam avotam ir divi stabi: pozitīvs (+) ar lielāku potenciālu un negatīvs (-) ar mazāku potenciālu. Pie negatīvā pola tiek izveidots elektronu pārpalikums, bet pozitīvā - deficīts. Lādiņu atdalīšana strāvas avotā tiek veikta, izmantojot spēkus, kam nav elektriska rakstura (mehāniski, ķīmiski, termiski utt.), Jo elektriskie spēki atšķirībā no lādiņiem var tikai savienoties, bet ne atdalīties. Tāpēc šos spēkus sauc par ārējiem, ārējā spēka darbs A, lai nodalītu lādiņus, ir vienāds ar: A \u003d A ist + A "kur A ist \u003d q (φ 1 - φ 2) darbojas pret elektriskā lauka spēkiem; A "ir darbs, kas veikts pret vidēja avota pretestības mehāniskajiem spēkiem. Tiek saukts darbs, ko veic ārējs spēks, lai pārvietotos pa noteiktu vienības pozitīvā lādiņa ķēdes posmu elektromotors (EMF) un apzīmē ar ε. IN

jo īpaši pašreizējam avotam: , pašreizējam avotam mēs iegūstam:

Ja avota stabi ir atvērti,

tad A "\u003d 0 un ε \u003d φ 1 - φ 2, ti, strāvas avota EMF ar atvērtu ārējo ķēdi ir vienāds ar potenciālu starpību, kas rodas tā polos.

Potenciālā starpība strāvas avota polos, ko aizver ārējs elektriskā ķēde sauc par strāvas avota spriegumu U. Strāvas avota spriegums ir mazāks par EMF

pēc vērtības: Turklāt jebkurā vietā

Ārējā elektriskajā ķēdē ir noteikta potenciāla atšķirība, to sauc par sprieguma kritumu (spriegumu) U šajā zonā, tiek mērīts spriegums un EMF, kā arī potenciālu starpība voltos.

38. Metālu strāva.Metālā strāva rodas elektronu virziena kustības dēļ, kas atrodas tajā brīvā stāvoklī elektrongāzes veidā. Elektriskā strāva metālos ir elektronu sakārtota kustība elektriskā lauka ietekmē. Kad strāva plūst caur metāla vadītāju, viela nepāriet, metāla joni nepiedalās elektriskā lādiņa pārnešanā.Visi metāli cietā un šķidrā stāvoklī ir elektriskās strāvas vadītāji. Ar elektriskās strāvas pāreju metāla vadītāju masa paliek nemainīga, un to ķīmiskais sastāvs... Elektriskā lauka ietekmē brīvie elektroni papildus haotiskai kustībai iegūst sakārtotu kustību vienā virzienā, un vadītājā rodas elektriskā strāva. Brīvie elektroni saduras ar joniem kristāla režģisdodot viņiem kinētisko enerģiju katrā sadursmē. Kā zināms, brīvie elektroni ir lādiņu nesēji metālos. Tādējādi strāva metāla vadītājos ir brīvo elektronu virzīta kustība (neskatoties uz to, ka pozitīvi uzlādētu daļiņu kustības virziens tiek ņemts par strāvas virzienu). 1826. gadā vācu fiziķis Oms eksperimentāli noteica, ka strāva vadītājā ir proporcionāla spriegumam U starp vadītāja galiem: I \u003d kU kur k ir proporcionalitātes koeficients, ko sauc par elektrovadītspēju vai vadītspēju.

diriģents. Daudzums tiek saukta reversā vadīšana

elektriskā pretestība diriģents. Tad pēc likuma

Omi ķēdes sekcijai (kas nesatur strāvas avotu). Vienību pretestības mērīšanai sauc par omu. No tā izriet, ka: 1 Ohm \u003d 1 V / A Metāla vadītāja strāvas pretestība ir saistīta ar brīvo elektronu sadursmi ar metāla joniem. Tas ir atkarīgs no

vadītāja forma, izmērs un sastāvs: kur l ir garums

vadītājs, S - tā šķērsgriezuma laukums, ρ - pretestība, proporcionalitātes koeficients, kas raksturo materiālu, no kura izgatavots materiāls. mērvienība pretestība Ohm m. Pieredze rāda, ka strāva vienmēr rada zināmu vadītāja sasilšanu. Apkure pārejas dēļ kinētiskā enerģija elektroni, kas pārvietojas pa vadītāju ar kristāla režģa joniem siltumā. Šo siltuma daudzumu nosaka Džoula-Lenca likums kur I ir strāva vadītājā, R ir pretestība, t ir laiks, kad strāva iet caur vadītāju. Tieši uz strāvas siltuma iedarbību balstās kvēlspuldžu, elektrisko kurtuvju, elektriskās metināšanas, mājsaimniecības elektrisko apkures ierīču utt.

39. Strāva šķidrumos. Gāzes strāva.Elektriskā strāva šķidrumos. Daudzu vielu šķīdumi ūdenī vada elektrisko strāvu. Tīrs ūdens nevada elektrisko strāvu, tajā nav brīvu elektrisko lādiņu nesēju. Nevadiet elektrību un galda sāls, nātrija hlorīda kristālus. Kad elektriskā strāva iet caur šķīdumu, notiek ķīmiskas izmaiņas, kā rezultātā izdalās gāze. Otrā veida vadītājus sauc par elektrolītiem, un parādību, kas notiek elektrolītā, kad elektriskā strāva iet caur to, sauc par elektrolīzi. Metāla plāksnes, kas iegremdētas elektrolītā, sauc par elektrodiem; vienu no tiem, kas savienots ar strāvas avota pozitīvo polu, sauc par anodu, bet otru, kas savienots ar negatīvo polu, - par katodu. Molekulas daļiņas, kurām ir elektriskais lādiņš, sauc par joniem. Elektrolīzes fenomenu 1837. gadā atklāja B. S. Jacobi, kurš veica daudzus eksperimentus ar ķīmisko strāvas avotu izpēti un uzlabošanu. Džeikobi atklāja, ka viens no vara sulfāta šķīdumā ievietotajiem elektrodiem, kad tam iet elektriskā strāva, ir pārklāts ar varu. Šī ir parādība, ko sauc par elektroformēšanu, piemēram, metāla priekšmetu pārklāšana ar plānu citu metālu kārtu - apzeltīšana, sudrabošana. Elektriskā strāva gāzēs.

Gāzēs pastāv pašpietiekamas un pašpietiekamas elektriskās izlādes. Elektrisko strāvu, kas plūst caur gāzi, sauc par pašizturīgu elektrisko izlādi. Elektrona atdalīšanas procesu no atoma sauc par atoma jonizāciju. Minimālo enerģiju, kas jāiztērē, lai atdalītu elektronu no atoma, sauc par jonizācijas enerģiju. Daļēji vai pilnībā jonizēta gāze, kurā blīvumi ir pozitīvi un negatīvās maksas ir vienādi, sauc plazma... Elektriskās strāvas nesēji pašizturīgā izlādē ir pozitīvie joni un negatīvie elektroni. Dzirksteles izlāde rodas starp diviem elektrodiem, kas uzlādēti ar dažādiem lādiņiem un kuriem ir liela potenciāla atšķirība.Dzirksteles izlāde ir īslaicīga, tās mehānisms ir elektronisks šoks. Zibens ir dzirksteļu izlādes veids. Starp elektrolīnijas vadu un Zemes virsmu gāzēs notiek īpaša pašpietiekamas izlādes forma, ko sauc par koronijas izlāde... Elektriskās strāvas nesēji lokā ir pozitīvi lādēti joni un elektroni. Tiek saukta izlāde, kas notiek pazeminātā spiedienā svelme izlāde

40. Magnētiskais lauks un tā raksturojums. Elektrisko strāvu apkaimē rodas magnētiskais lauks. Tas izpaužas ar spēkiem, kas iedarbojas uz vadītājiem ar tajā ievadītu strāvu. Magnētisko lauku rada tikai kustīgi lādiņi, un tas darbojas tikai uz elektriskajiem lādiņiem, kas pārvietojas šajā laukā. Magnētisko lauku raksturo magnētiskās indukcijas vektors. Magnētiskā lauka indukcija ir vērtība, kas vienāda ar spēku momentu, kas iedarbojas uz rāmi ar strāvu, kurai ir vienības magnētiskais moments. Magnētiskā lauka indukcijas mērvienība ir tesla (T). Magnētiskais lauks ir virpulis (paveiktais darbs, kad pašreizējais lādiņš tiek apiets pa slēgtu ceļu, nav nulle). Tiešā pastāvīgā magnēta magnētiskais lauks ir līdzīgs solenoīda magnētiskajam laukam (spēka līnijas iziet no ziemeļu pola un nonāk dienvidos). Dažu dzelzs rūdu magnētiskās īpašības (spēja piesaistīt dzelzs priekšmetus) ir zināmas kopš seniem laikiem un tiek izmantotas magnētiskā kompasa ierīcē. Izrādījās, ka pastāvīgajam magnētam ir divi stabi - ziemeļu (apzīmēts ar burtu N) un dienvidu (apzīmē ar S). pretējie magnētu stabi ir savstarpēji piesaistīti, un tāpat kā stabi atgrūž, zinātnē bija ideja par eksistenci magnētiskie lādiņi (pozitīvs un negatīvs). Magnēta polus nav iespējams atdalīt. 1820. gadā dāņu fiziķis Oersteds konstatēja, ka vads, kas ved elektrisko strāvu, iedarbojas uz magnētisko adatu, kas atrodas tās tuvumā. Magnētiskā adata pagriežas perpendikulāri vadam, franču fiziķis Ampere atklāja divu vadītāju magnētisko mijiedarbību ar strāvu ap kustīgajiem elektriskajiem lādiņiem (elektriskās strāvas) parādās vēl viens lauka veids - magnētiskais lauks, rodas, pārvietojot elektriskos lādiņus un mainot elektrisko lauku. Magnētiskais lauks ir spēka lauks - tas ar zināmu spēku iedarbojas uz kustīgiem lādiņiem, vadītājiem ar strāvu, pastāvīgiem magnētiem, kas grafiski attēloti ar ley līnijas... Magnētiskā lauka spēka līnijas vienmēr ir slēgtas, tām nav sākuma vai beigu. Tāpēc magnētiskais lauks ir virpulis. Magnētiskā lauka līnijas pieskare jebkurā brīdī sakrīt ar tā saukto magnētiskās indukcijas vektoru. Tāpēc magnētiskā lauka spēka līnijas parasti sauc par magnētiskās indukcijas līnijām. Magnētiskās indukcijas vektors - galvenais jaudas raksturojums magnētiskais lauks: proporcionāls spēkam, kas iedarbojas uz bezgalīgi mazas magnētiskās adatas, kas ievietota, ziemeļu galā

dots magnētiskā lauka punkts. Magnētiskās indukcijas vienība ir tesla (T): Indukcija (ja visas pārējās lietas ir vienādas) ir atkarīga no barotnes (vielas) īpašībām. Indukcija matērijā un indukcija vakuumā ir savstarpēji saistītas ar šādu sakarību kur µ - vielas magnētiskā caurlaidība, bezizmēra fizikālais lielums, kas raksturo barotnes magnētiskās īpašības. Vakuumam µ \u003d 1. Līdzās indukcijai ir vēl viena magnētiskā lauka īpašība - intensitāte, kas ar magnētisko indukciju saistīta ar kur µ 0 ir magnētiskā konstante atkarībā no vienību sistēmas izvēles. Tam nav fiziskas nozīmes, kā arī ε 0 elektrostatikā. Starptautiskajā mērvienību sistēmā Daudzums nav atkarīgs no barotnes īpašībām un ir raksturīgs magnētiskajam laukam, ko rada avoti, kas atrodas ārpus apskatāmā objekta. Magnētiskā lauka stipruma mērvienība ir A / m.

41. Ampēra likums- nemainīgu strāvu mijiedarbības likums. Izveidoja Andrē Marija Ampere 1820. gadā. No Amperes likuma izriet, ka paralēli vadītāji ar tiešu strāvu, kas plūst vienā virzienā, piesaista un atgrūž pretējos virzienos. Ampēra likumu sauc arī par likumu, kas nosaka spēku, ar kādu magnētiskais lauks iedarbojas uz nelielu vadītāja segmentu ar strāvu. F \u003d BI lsina (a ir leņķis starp strāvas virzienu un magnētisko indukciju). Šī Ampēra likuma formula izrādās derīga taisnam vadītājam un vienveidīgs lauks... Ja vadītājam ir patvaļīga formula un lauks ir neviendabīgs, Amperes likums ir šāds: dF \u003d Es * B * dlsinaAmpēra spēks ir vērsts perpendikulāri plaknei, kurā atrodas vektori dl un B. Lai noteiktu spēka virzienu, kas iedarbojas uz strāvas vadītāju, kas ievietots magnētiskajā laukā, tiek piemērots kreisās rokas noteikums. Spēka virzienu nosaka šķērsprodukta aprēķināšanas noteikums, kuru ir ērti atcerēties, izmantojot labās puses likumu. Ampēra moduli var atrast pēc formulas:

42. Vielu magnētiskās īpašības. Magnētisma daba.Vielu, kas var ietekmēt magnētisko lauku, sauc par magnētu. Molekulārā strāva ir apļveida strāva, kas plūst vielas molekulās. Molekulārās strāvas pastāv molekulās, un tās ierosina ārējs magnētiskais lauks. Papildu magnētiskā lauka parādīšanos vielā ārēja magnētiskā lauka ietekmē sauc par magnetizāciju.Magnetizācijas vektors ir lielums, ko raksturo barotnes magnetizācija un vienāds ar tā tilpuma vienības magnētisko momentu. Magnetizācijas vektora un ārējā lauka intensitātes vektora attiecību sauc par magnētisko uzņēmību. Vielas, kuru magnetizācijas lauku nosaka molekulās esošo molekulu strāvu orientācija, sauc par paramagnētiem. Diamagnēti ir vielas, kurās magnetizācijas lauku nosaka strāvas, kas rodas molekulārā strāvas procesa rezultātā ārējā lauka iedarbībā. Vielas, kurās magnetizācijas lauks rodas caur magnetizācijas domēnu orientāciju, sauc par feromagnētiskām. Dažu dzelzs rūdu magnētiskās īpašības (spēja piesaistīt dzelzs priekšmetus) ir zināmas kopš seniem laikiem un tika izmantotas vairāk nekā tūkstoš gadus pirms mūsu ēras magnētiskā kompasa ierīcē. Izrādījās, ka pastāvīgajam magnētam ir divi stabi - ziemeļu (apzīmēts ar burtu N) un dienvidu (apzīmē ar S). Magnēta ziemeļu pols, kuram tiek dota iespēja brīvi orientēties, pagriežas uz ziemeļiem, bet dienvidu pols uz dienvidiem, pretējie magnētu stabi tiek savstarpēji piesaistīti, un tie paši nosaukumi tiek atbaidīti. Tā rezultātā zinātnē radās ideja par magnētisko lādiņu (pozitīvo un negatīvo) esamību, un no sagriezta magnēta vienmēr tiek iegūti divi jauni magnēti. Magnēta polus nav iespējams atdalīt. 1820. gadā dāņu fiziķis Oersteds konstatēja, ka vads, kas ved elektrisko strāvu, iedarbojas uz magnētisko adatu, kas atrodas tās tuvumā. Magnētiskā adata pagriežas perpendikulāri vadam. Tajā pašā laikā franču fiziķis Ampere atklāja divu vadītāju magnētisko mijiedarbību ar strāvu (savstarpēja pievilcība vai atgrūšanās atkarībā no tajās plūstošo strāvu virziena). Turpmākie eksperimenti parādīja, ka šķidrumu, gāzu, jebkura kustīgā elektriskā lādiņa strāvai ir arī magnētiskas īpašības. Tādējādi izrādījās, ka ap elektrisko lādiņu (elektrisko strāvu) pārvietošanos ir vēl viens lauka veids - magnētiskais lauks... Magnētisko lādiņu nav, magnētisko lauku rada kustīgi elektriskie lādiņi un mainīgs elektriskais lauks. Magnētiskais lauks ir spēka lauks - tas ar zināmu spēku iedarbojas uz kustīgiem lādiņiem, vadītājiem ar strāvu, pastāvīgiem magnētiem. Tā kā magnētiskais lauks ir spēka lauks, to grafiski attēlo ar spēka līnijām tāpat kā elektrisko lauku. Magnētiskā lauka spēka līnijas vienmēr ir slēgtas, tām nav sākuma vai beigu. Tāpēc magnētiskais lauks ir virpulis.

43. Uzlādētu daļiņu kustība magnētiskajā laukā. Lorenca spēks ir spēks, kas iedarbojas uz uzlādētu daļiņu, kad tā pārvietojas magnētiskajā laukā. Daļiņas (elektrona, jona) lādiņa un masas attiecību sauc par šīs daļiņas īpatnējo lādiņu. Zinot Lorenca spēka virzienu un uzlādētas daļiņas novirzīšanās virzienu magnētiskajā laukā, ko tā radījusi, var atrast magnētiskajos laukos kustīgo daļiņu lādiņa pazīmi.
Ja uzlādēta daļiņa magnētiskajā laukā pārvietojas ar ātrumu v pa magnētiskās indukcijas līnijām, tad leņķis α starp vektoriem v un B ir vienāds ar 0 vai π. Lorenca spēks ir vienāds ar nulli, tas ir, magnētiskais lauks nedarbojas uz daļiņu un tas pārvietojas vienmērīgi un taisni. Ja lādēta daļiņa pārvietojas magnētiskajā laukā ar ātrumu v, kas ir perpendikulārs vektoram B, tad Lorenca spēks F \u003d Q ir nemainīgs absolūtā vērtībā un perpendikulārs daļiņas trajektorijai. Saskaņā ar Ņūtona otro likumu Lorenca spēks rada centrripetālo paātrinājumu. Tas nozīmē, ka daļiņa pārvietosies pa apli. Daļiņas rotācijas periods, tas ir, laiks T, kura laikā tā veic vienu pilnīgu apgriezienu. Magnētiskais lauks darbojas ne tikai uz vadītāja ar strāvu, bet arī uz atsevišķu lādiņu, kas tajā pārvietojas. Kustīgo lādiņu un ārējā magnētiskā lauka mijiedarbības procesu pētīja dāņu fiziķis Lorents. Eksperimentālo datu vispārināšanas rezultātā viņš ieguva formulu spēka aprēķināšanai, kas iedarbojas no magnētiskā lauka puses uz kustīgu lādētu daļiņu. Šo spēku sauc lorenca spēks: kur q ir daļiņas lādiņš, v ir tā ātrums, B ir magnētiskā indukcija, α ir leņķis starp vektoriem un. Atrodoties perpendikulāri ātrumam, Lorenca spēks maina tikai daļiņas ātruma virzienu un nemaina tā vērtību. Ja daļiņa ieplūst vienmērīgā magnētiskajā laukā paralēli magnētiskās indukcijas līnijām, tad tā turpina kustēties taisnā līnijā ar sākotnējo ātrumu (α \u003d 0, sinα \u003d 0 un tāpēc F l \u003d 0). Ja daļiņas sākotnējā ātruma vektors ir perpendikulārs magnētiskās indukcijas līnijām, tad šajā laukā daļiņa pārvietosies pa noteikta rādiusa apli ar nemainīgu periodu. Šajā gadījumā apgriezienu periods ir atkarīgs tikai no daļiņas īpatnējā lādiņa q / m. Ja daļiņa ieplūst vienmērīgā magnētiskajā laukā noteiktā leņķī α pret magnētiskās indukcijas vektoru, tad tās trajektorija ir spirālveida spirāle. Lādēto daļiņu kustības iezīmes magnētiskajā un elektriskajā laukā tiek plaši izmantotas mūsdienu tehnoloģijās. Tie ir radara, elektronmikroskopa, televizoru un monitoru ar katodstaru lampām, daļiņu paātrinātājiem utt. Darbības centrā. Uz šīm fizikālajām parādībām balstās arī masu spektrometrija - metode daļiņu masu un to relatīvā satura noteikšanai sarežģītās vielās, ko plaši izmanto ķīmijā un bioloģijā.

44. Elektromagnētiskās indukcijas parādība.Elektriskās strāvas parādīšanās slēgtā vadīšanas ķēdē, kad mainās magnētiskās indukcijas plūsma caur laukumu, ko ierobežo šī ķēde, sauc par elektromagnētisko indukciju. Iegūto strāvu sauc par induktīvo. Indukcijas strāvai ir tāds virziens, ka tās radītā magnētiskās indukcijas plūsma kompensē magnētiskās indukcijas plūsmas izmaiņas, kas izraisīja šo strāvu. Elektromotors

(EMF) tiek saukta indukcijas strāva EML indukcija... Tas ir proporcionāls magnētiskās indukcijas plūsmas izmaiņām laika gaitā.

45. Savstarpēja indukcija un pašindukcija.EMF indukcijas parādīšanos ķēdē, pateicoties strāvas izmaiņām tajā pašā ķēdē, sauc par pašindukciju. Pašindukcijas strāvas, kas rodas vadītājos, ieslēdzot un izslēdzot elektrisko strāvu, attiecīgi sauc par aizvēršanās un atvēršanās ārstrāvām. Ķēdes īpašībai būt vairāk vai mazāk izteiktai pašindukcijai raksturīgs pašindukcijas koeficients. Pašindukcijas koeficients ir vienāds ar pašindukcijas EML, kas rodas ķēdē, kad tajā esošā strāva mainās uz laika vienību. Indukcijas strāvas parādību ķēdē, ko izraisa elektriskās strāvas izmaiņas blakus esošajā ķēdē, sauc par savstarpēju indukciju. To raksturo savstarpējās indukcijas koeficients, ko nosaka kontūru ģeometriskā forma, lielums un relatīvais stāvoklis, un feromagnētisko ķermeņu klātbūtnē - strāva kontūrā. Indukcijas strāvas, kas rodas cietajos vadītājos, kuras nevar uzskatīt par lineārām ķēdēm, sauc par Fuko strāvām. Fuko strāvu pašindukcijas parādību vadītājos, pa kuriem plūst maiņstrāva, sauc par ādas efektu.

46. \u200b\u200bMaiņstrāva.Maiņstrāva ir strāva, kuras lielums laika gaitā mainās saskaņā ar kosinusa vai sinusa likumu. Maiņstrāvu, kuras lielums attiecīgajā laika posmā ir vienāds visiem aplūkojamās ķēdes posmiem, sauc par gandrīz stacionāru. Ķēdes pretestību līdzstrāvai sauc par omisko vai aktīvo. Elektriskās ķēdes nodrošina induktīvo un kapacitatīvo pretestību maiņstrāvai, jo šajās ķēdēs ir kondensatori un induktori. Induktīvā pretestība ir vienāda ar ķēdes induktivitātes un strāvas apļveida frekvences reizinājumu, kapacitatīvā pretestība ir apgriezti proporcionāla kapacitātes un strāvas frekvences reizinājumam. Elektriskās ķēdes pretestību maiņstrāvai sauc par ķēdes pretestību.

Efektīvā maiņstrāva ir vienāda ar līdzstrāvu, kuras siltuma efekts ir līdzvērtīgs aplūkotās maiņstrāvas iedarbībai

47. Elektromagnētiskā lauka jēdziens. Elektromagnētiskie viļņi.Elektrisko svārstību klātbūtne svārstību ķēdē izraisa magnētisko lauku, kas laika gaitā mainās apkārtējā telpā. Elektriskās un magnētiskais laukskas rodas no elektriskām vibrācijām, pastāv nedalāmi viens no otra un tiek saukti elektromagnētiskais lauks... Elektromagnētiskais lauks, kas notiek jebkurā kosmosa vietā, galu galā izplatās visās pārējās kosmosa daļās, ja tas periodiski mainās, tad šīs izmaiņas tiek pārnestas uz apkārtējo telpu. To sauc par elektromagnētisko vilni. Elektromagnētiskajā viļņā elektrisko un magnētisko lauku stipruma, kā arī viļņa izplatīšanās virzienu norādošie vektori ir savstarpēji perpendikulāri. Šādu vilni sauc par šķērsvirzienu. Elektromagnētiskos viļņus izmanto dažādu signālu bezvadu pārraidei, ko izmanto radiotehnikā, televīzijā un radaros.

48. Elektriskās vibrācijas.Mašīnas, ko izmanto elektrības ražošanai, izmantojot elektromagnētisko parādību, sauc par ģeneratoriem; tie pārveido mehānisko enerģiju elektriskajā enerģijā. Mašīnas, kas pārveido elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, sauc par elektromotoriem. Svārstīga ķēde ir slēgta ķēde, kas sastāv no kapacitātes, induktivitātes un neizbēgami esošās omas pretestības, kurā var notikt elektriskās svārstības. Elektriskās vibrācijas šādā ķēdē rodas pāreju dēļ elektriskā enerģija kondensatoru induktora magnētiskajā enerģijā. Elektrisko svārstību klātbūtne svārstību kontūrā apkārtējā telpā laika gaitā mainās magnētiskajā laukā, kas ir virpulis.

49 Par gaismas dabu.Gaismai vienlaikus piemīt viļņu un korpuskulāras īpašības. Tas izplatās īsu elektromagnētisko viļņu formā. Daļiņu viļņa (gaismas kvants vai fotons) enerģija ir proporcionāla gaismas biežumam. Proporcionalitātes koeficients ir Planka konstante. Fotonu enerģija samazinās, samazinoties frekvencei. Gaismas ātrums tukšumā nav atkarīgs no atskaites kadru kustības stāvokļa. Tā ir universāla pasaules konstante ar \u003d 3,8 × 10 -8 m / s. Nokrītot uz divu barotņu saskarnes, gaismas stars daļēji atspoguļojas, daļēji pāriet uz jauno barotni (lauzts). Leņķus, ko veido parastais, kas novilkts starp saskarni starp nesējiem, ar notikušo, atstaroto un lauzto staru, attiecīgi sauc par krituma, atstarošanas un refrakcijas leņķiem.

50. Gaismas atstarošana un laušana.Nokrišanas leņķa sinusa un refrakcijas leņķa sinusa attiecību sauc par vielas relatīvo refrakcijas indeksu. Ja kūlis sākotnēji izplatījās tukšumā, tad refrakcijas indeksu sauc par absolūto. Vielas optiskais blīvums nosaka tās refrakcijas indeksu. Fenomenu, kas sastāv no visa enerģijas atgadījuma atspoguļojuma mediju saskarnē (nav lauzta stara), sauc par pilnīgas iekšējās refleksijas fenomenu. Tas rodas, kad gaisma šķērso optiski blīvāku barotni pie robežas ar optiski mazāk blīvu barotni. Nokrišanas leņķi, kurā notiek kopējā iekšējā atstarošana, sauc par kopējās iekšējās atstarošanas ierobežojošo leņķi. Spoguļu atstarojumam atstarošanas leņķis ir vienāds ar krituma leņķi. Virsmu, kas vienmērīgi izkliedē uz to notiekošo gaismu visos virzienos, sauc par absolūti matētu.

51. Plānas lēcas. Objektīvs - daļa no optiski caurspīdīga viendabīga materiāla, kuru ierobežo divas pulētas apgriezienu refrakcijas virsmas. Ja pašas lēcas biezums ir mazs, salīdzinot ar sfērisko virsmu izliekuma rādiusiem, tad lēcu sauc tievs... Lēcas ir kolekcionēšana un izkliedēšana... Kolektora objektīvs vidū ir biezāks nekā malās, difuzīvais objektīvs, gluži pretēji, ir plānāks vidusdaļā. Plānu lēcu gadījumā mēs varam pieņemt, ka galvenā optiskā ass vienā punktā krustojas ar objektīvu , ko parasti sauc par lēcas optisko centru O. Tiek sauktas visas taisnes, kas iet caur optisko centru sekundārās optiskās asis... Ja staru stars, kas ir paralēls galvenajai optiskajai asij, ir vērsts uz lēcu, tad, izejot cauri lēcai, stari tiks savākti vienā punktā F, ko sauc galvenā uzmanībalēcas. Plānam objektīvam ir divi galvenie fokusi, kas simetriski atrodas attiecībā pret objektīvu uz galvenās optiskās ass. Lēcu savākšanai fokusi ir reāli, izkliedēšanai - iedomāti. Lēcu īpašība ir spēja dot objektu attēli... Refrakcijas spēka agregāts 1 dioptrija... Plāniem objektīviem ir vairāki trūkumi, kas neļauj iegūt augstas kvalitātes attēlus.

Viens no elektrības pamatjēdzieniem ir elektrostatiskais lauks. Tās svarīgais īpašums ir lādiņa pārvietošana elektriskais lauks, kuru rada sadalīts lādiņš, kas laika gaitā nemainās.

Darba noteikumi

Elektrostatiskā lauka spēks pārvieto lādiņu no vienas vietas uz otru. Trajektorijas forma to vispār neietekmē. Spēka noteikšana ir atkarīga tikai no punktu pozīcijas sākumā un beigās, kā arī no kopējās lādiņa summas.

Pamatojoties uz to, mēs varam izdarīt šādu secinājumu: Ja trajektorija elektriskā lādiņa kustības laikā ir slēgta, tad visiem spēkiem elektrostatiskajā laukā ir nulles vērtība. Šajā gadījumā trajektorijas formai nav nozīmes, jo Kulona spēki veic to pašu darbu. Kad elektriskā lādiņa kustības virziens mainās pretēji, tad arī pats spēks maina savu zīmi. Tāpēc slēgta trajektorija neatkarīgi no tās formas nosaka visu Kulona spēku paveikto darbu, kas vienāds ar nulli.

Ja elektrostatiskā lauka izveidē vienlaikus ir iesaistīti vairāki punktu maksas, tad viņu kopējais darbs būs šo darbu Kulona lauka paveiktā darba summa. Kopējo darbu, neatkarīgi no trajektorijas formas, nosaka tikai sākuma un beigu punktu atrašanās vieta.

Potenciālā lādiņa enerģijas jēdziens

Iekļauts elektrostatiskajā laukā, tas ļauj noteikt jebkura lādiņa potenciālo enerģiju. Turklāt ar tās palīdzību precīzāk tiek noteikts darbs pie lādiņa pārvietošanas elektriskajā laukā. Lai iegūtu šo vērtību, kosmosā ir jāizvēlas konkrēts punkts un šajā punktā novietotās lādiņa potenciālā enerģija.

Jebkurā vietā novietotajam lādiņam ir potenciālā enerģija, vienāds darbsko veic elektrostatiskais lauks, kamēr lādiņš pārvietojas no viena punkta uz otru.

IN fiziskā izjūta, potenciālā enerģija ir vērtība katram no diviem dažādiem telpas punktiem. Tajā pašā laikā lādiņa pārvietošanas darbs nav atkarīgs no tā kustības ceļiem un izvēlētā punkta. Elektrostatiskā lauka potenciāls noteiktā telpiskā punktā ir vienāds ar paveikto darbu elektriskie spēkikad no šī punkta bezgalīgā telpā tiek noņemts viens pozitīvs lādiņš.

Elektriskā lauka darbi

Potenciāls. Iespējamā atšķirība. Spriegums.
Potenciāls elektrostatiskais lauks - skalārais lielums, kas vienāds ar laukā esošās lādiņa potenciālās enerģijas attiecību ar šo lādiņu: - lauka enerģijas raksturojums attiecīgajā punktā. Potenciāls nav atkarīgs no šajā laukā ievietotās maksas apjoma.
Tā kā Tā kā potenciālā enerģija ir atkarīga no koordinātu sistēmas izvēles, tad potenciālu nosaka ar precizitāti līdz nemainīgai. Kā atskaites punktu potenciālu izvēlas atkarībā no uzdevuma: a) Zemes potenciāls, b) lauka bezgalīgi tālu punkta potenciāls, c) kondensatora negatīvās plāksnes potenciāls.
- lauku superpozīcijas principa sekas (potenciāls tiek pievienots algebriski).
Potenciāls skaitliski vienāds ar darbu lauks par pozitīvā lādiņa vienības kustību no noteikta elektriskā lauka punkta līdz bezgalībai. SI potenciālu mēra voltos:
Iespējamā atšķirība
spriegums - potenciālu vērtību atšķirība trajektorijas sākuma un beigu punktos. spriegums skaitliski vienāds ar elektrostatiskā lauka darbu, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu pa šī lauka spēka līnijām. Potenciālā starpība (spriegums) neatkarīgi no izvēles koordinātu sistēmas!
Potenciālās starpības vienība Spriegums ir 1 V, ja, pozitīvam lādiņam 1 C pārvietojoties pa spēka līnijām, lauks strādā ar 1 J.
Attiecības starp spriedzi un spriedzi .
Spriegums ir vienāds ar potenciālu izmaiņu ātrumu virzienā d.
Šī attiecība rāda:
Ekvipotenciālās virsmas. EPP - vienāda potenciāla virsmas. EPP īpašības: - darbs netiek veikts, kad lādiņš pārvietojas pa ekvipotenciālo virsmu; - sprieguma vektors ir perpendikulārs EPP katrā punktā.

2. Atoma kodola uzbūves modelis. Kodolspēki. Komunikācijas enerģija. Kodolreakcijas.
1932. gadā. pēc protona un neitrona atklāšanas zinātnieku D.D. Ivanenko (PSRS) un V. Heisenbergs (Vācija) izvirzīja atomu kodola protonu-neitronu modeli.

Saskaņā ar šo modeli:
- visu ķīmisko elementu kodoli sastāv no nukleoniem: protoniem un neitroniem
- kodola lādiņš ir saistīts tikai ar protoniem
- protonu skaits kodolā ir vienāds ar elementa kārtas numuru
- neitronu skaits ir vienāds ar masas skaita un protonu skaita starpību (N \u003d A-Z)

Ķīmiskā elementa atoma kodola parastais apzīmējums:

X - ķīmiskā elementa simbols
A ir masas skaitlis, kas parāda:
ir kodola masa veselās atomu masas vienībās (amu)
(1 amu \u003d 1/12 oglekļa atoma masas)
ir nukleonu skaits kodolā (A \u003d N + Z), kur N ir neitronu skaits atoma kodolā
Z ir maksas numurs, kas parāda:
- kodola lādiņš elementāros elektriskos lādiņos (t.i.)
(1 e.e. \u003d elektronu lādiņš \u003d 1,6 x 10 -19 C)
- protonu skaits
- elektronu skaits atomā
- sērijas numurs periodiskajā tabulā
Kodolspēki - pievilkšanas spēki, kas saista protonus un neitronus kodolā.

Īpašības:

1. Attālumos apmēram 10 -13 cm stipra mijiedarbība atbilst pievilcībai, ar attāluma samazināšanos - atgrūšanai.

2. Neatkarīgi no elektriskā lādiņa klātbūtnes (lādiņa neatkarības īpašība) Tas pats spēks iedarbojas gan uz protonu, gan uz neitronu.

3. Sazinieties ar ierobežotu nukleonu skaitu (piesātinājuma īpašība).

(4) Īstermiņa: strauji samazinās, sākot no r ≈ 2.2. 10-15 m.

Enerģiju, kas nepieciešama kodola pilnīgai sadalīšanai atsevišķos nukleonos, sauc par saistošo enerģiju... Saistošā enerģija ir ļoti augsta. 4 g hēlija sintēzes laikā tiek atbrīvots tāds pats enerģijas daudzums kā sadedzinot divas automašīnas ar ogli.

Kodola masa vienmēr ir mazāka nekā to veidojošo brīvo protonu un neitronu pārējo masu summa.
Atšķirību starp kodola masu un protonu un neitronu masu summu sauc par masas defektu.

Formula saistīšanās enerģijas aprēķināšanai:

- masas defekts.

m p ir protona atpūtas masa; m n - neitronu atpūtas masa. M i ir atoma kodola masa.

Atomu fizikā masu ērti izsaka atomu masas vienībās:

1 amu \u003d 1,67 10 -27 kg... Enerģijas un masas savienojuma koeficients (vienāds ar 2): s 2 \u003d 931,5 MeV / a · e · m.

Kodolreakcijas - atomu kodolu transformācijas, ko izraisa to mijiedarbība ar dažādām daļiņām vai savā starpā.

Simboliskais apzīmējums: A + a \u003d B + b. Rakstot kodolreakcijas, tiek izmantoti lādiņa un masas skaita (nukleonu skaita) saglabāšanas likumi.

Piemēri:

Kodolreakcijas enerģijas iznākums ir starpība starp daļiņu, kas piedalās reakcijā, un reakcijas produktu kopējo saistošo enerģiju.

Tiek sauktas reakcijas, kas rodas, atbrīvojot enerģiju. eksotermisks, ar absorbciju - endotermisks.