Учебник по физике для поступающих в ВУЗ
A = A+ + A- = = W
Потенциальная энергия электростатического поля плоского конденсатора ( учитывая, что C = ) пропорциональна его емкости и квадрату напряжения между обкладками:
W = =
W =
Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле.
Концентрация энергии электростатического поля в пространстве характеризуется объемной плотностью энергии поля.
Объемная плотность энергии электростатического поля – физическая величина, равная отношению энергии электростатического поля, сосредоточенного в объеме, к этому объему.
w =
Единица измерения – Дж/м3
1 Дж/м3 равен объемной плотности энергии однородного электростатического поля, в 1м3 которого содержится энергия 1 Дж.
Объемная плотность энергии поля конденсатора пропорциональна квадрату напряжения напряженности поля:
w =
где E = - напряженность поля в конденсаторе
Объемная плотность энергии электростатического поля пропорциональна квадрату напряженности поля.
Энергия электростатического поля, запасенная в конденсаторе, используется, например, в лампах –вспышках.
Конденсатор может долго накапливать энергию и очень быстро отдавать ее.
ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Направленное движение свободных зарядов (носителей заряда) в проводнике возможно под действием внешнего электрического поля.
За направление тока принимается направление движения положительно заряженных частиц.
Сила т ока в данный момент времени – скалярная физическая величина, равная пределу отношения величины электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени его прохождения
I = 
= (производная заряда по времени)
Единица измерения – А (Ампер) = Кл/с
Постоянный электрический ток – ток, сила которого не изменяется с течением времени.
Источник тока – устройство, разделяющее положительные и отрицательные заряды.
Сторонние силы – силы неэлектрического происхождения, вызывающие разделение зарядов в источнике тока.
ЭДС – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению положительного заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда:
ε = Aст/q
ЭДС равна напряжению между полюсами разомкнутого источника тока.
Закон Ома для однородного проводника (участка цепи):
сила тока в однородном проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
I = U/R
Сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению и длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.
R = ρ
Единица измерения – Ом = В/А
Резистор – проводник с определенным постоянным сопротивлением
Удельное сопротивление – скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади.
Обозначение - ρ
Единица измерения – Ом*м
Удельное сопротивление металлического проводника линейно возрастает с температурой
ρ = ρ0 (1+ αt)
ρ0 – удельное сопротивление при T0 = 293оК, DT = T - T0;
a – температурный коэффициент сопротивления, особый для каждого металла
Единица измерения – 1/К = К-1
Удельное сопротивление полупроводника уменьшается при увеличении температуры из-за увеличения числа свободных зарядов, способных переносить электрический ток.
Дырка – вакантное электронное состояние в кристаллической решетке имеющее избыточный положительный заряд.
Сверхпроводимость – физическое явление, заключающееся в скачкообразном падаении до нуля сопротивления вещества.
Критическая температура – температура скачкообразного перехода вещества из нормального состояния в сверхпроводящее.
Изотопический эффект – зависимость критической температуры от массы ионов в кристаллической решетке.
Электрический ток в полупроводнике обусловлен согласованным движением пар электронов, связанных между собой взаимодействием с кристаллической решеткой.
При последовательном соединении резисторов общее сопротивление цепи равно сумме их сопротивлений.
При параллельном соединении резисторов проводимость цепи равна сумме их проводимостей.
Закон Ома для замкнутой цепи:
сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи
I =
R и r – внешнее и внутреннее сопротивления цепи
Закон Ома для замкнутой цепи с несколькими последовательно соединенными источниками тока:
сила тока в замкнутой цепи с последовательно соединенными источниками тока прямо пропорциональна алгебраической сумме их ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи
I =
Амперметр измеряет силу электрического тока, включается в цепь последовательно.
Шунт – проводник, присоединенный параллельно амперметру для увеличения предела его измерений
Rш =
RA – внутреннее сопротивление амперметра
n - кратность изменения предела измерения
Вольтметр измеряет электрическое напряжение, включается в цепь параллельно.
Дополнительное сопротивление – проводник, присоединяемый последовательно с вольтметром для увеличения пределов его измерений
Rд = RV (n – 1)
RV – внутреннее сопротивление вольтметра
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно работе электрического тока.
Закон Джоуля-Ленца:
количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения по нему тока.
Q = I2 R t
Мощность электрического тока – работа, совершаемая в единицу времени электрическим полем при упорядоченном движении заряженных частиц в проводнике
P = = = I2R = = IU
Потребителю передается максимальная мощность, если сопротивление нагрузки равно суммарному сопротивлению источника тока и подводящих проводов.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100