전기 역학의 기본 공식. 시험을 위한 물리학 공식

세션이 다가오고 있으며 이론에서 실습으로 이동할 때입니다. 주말 동안, 우리는 앉아서 많은 학생들이 기본적인 물리학 공식 모음을 가지고 있으면 좋을 것이라고 생각했습니다. 설명이 포함된 건조한 공식: 짧고 간결하며 그 이상은 아닙니다. 문제를 해결할 때 매우 유용한 기능입니다. 예, 시험에서 전날 잔인하게 암기 한 것이 내 머리에서 "뛰어 나올" 수 있으면 그러한 선택이 도움이 될 것입니다.

대부분의 작업은 일반적으로 물리학의 가장 인기 있는 세 섹션에서 제공됩니다. 이것은 역학, 열역학그리고 분자 물리학, 전기. 데려가자!

물리 역학, 운동학, 정역학의 기본 공식

가장 간단한 것부터 시작합시다. 그리운 좋아하는 직선과 균일 한 움직임.

운동 공식:

물론 원의 움직임을 잊지 말고 역학과 뉴턴의 법칙으로 넘어 갑시다.

역학이 끝나면 몸과 액체의 평형 조건, 즉 정역학 및 정수역학

이제 "일과 에너지"주제에 대한 기본 공식을 제공합니다. 그들이 없었다면 우리는 어디에 있었을까요!

분자 물리학 및 열역학의 기본 공식

진동과 파동에 대한 공식으로 역학 섹션을 끝내고 분자 물리학 및 열역학으로 넘어 갑시다.

효율성, Gay-Lussac의 법칙, Clapeyron-Mendeleev 방정식 - 이 모든 달콤한 공식이 아래에 수집되어 있습니다.

그런데! 모든 독자에게 할인이 있습니다. 10% 에 어떤 종류의 작업.

물리학의 기본 공식: 전기

열역학은 전기를 덜 좋아하지만 전기로 넘어갈 때입니다. 정전기부터 시작합시다.

그리고 드럼 롤은 옴의 법칙, 전자기 유도 및 전자기 진동에 대한 공식으로 마무리합니다.

그게 다야. 물론, 공식의 산 전체가 주어질 수 있지만 이것은 쓸모가 없습니다. 공식이 너무 많으면 쉽게 헷갈려 뇌를 완전히 녹일 수 있습니다. 물리학의 기본 공식에 대한 치트 시트가 여러분이 가장 좋아하는 문제를 더 빠르고 효율적으로 해결하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 그리고 무언가를 명확히 하고 싶거나 필요한 공식을 찾지 못한 경우: 전문가에게 문의하십시오. 학생 서비스. 우리 작가들은 수백 가지 공식을 머릿속에 간직하고 있으며, 작업을 클릭하는 것과 같은 작업을 수행합니다. 저희에게 연락하시면 곧 어떤 작업이든 "너무 힘든" 작업이 될 것입니다.

시험을 위한 물리학 공식이 있는 치트 시트

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통합 국가 시험뿐만 아니라 (7, 8, 9, 10 및 11 학년에 필요할 수 있음) 물리학 공식이 포함된 치트 시트.

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역학

1. 압력 P=F/S
2. 밀도 ρ=m/V
3. 액체 깊이에서의 압력 P=ρ∙g∙h
4. 중력 Ft=mg
5. 5. 아르키메데스 힘 Fa=ρ w ∙g∙Vt
6. 균일하게 가속된 운동에 대한 운동 방정식

X=X0 + υ 0∙t+(a∙t 2)/2 S=( υ 2 -υ 0 2) /2а S=( υ +υ 0) ∙t /2

1. 균일하게 가속된 운동에 대한 속도 방정식 υ =υ 0 +a∙t
2. 가속도 =( υ -υ 0)/t
3. 원형 속도 υ =2πR/T
4. 구심 가속도 a= υ 2/R
5. 주기와 주파수의 관계 ν=1/T=ω/2π
6. 뉴턴의 II 법칙 F=ma
7. 훅의 법칙 Fy=-kx
8. 만유인력의 법칙 F=G∙M∙m/R 2
9. 가속도 a P \u003d m (g + a)로 움직이는 물체의 무게
10. 가속도로 움직이는 물체의 무게 a ↓ P \u003d m (g-a)
11. 마찰력 Ffr=μN
12. 신체 운동량 p=m υ
13. 포스 임펄스 Ft=∆p
14. 모멘트 M=F∙ℓ
15. 지면 위로 올려진 신체의 위치 에너지 Ep=mgh
16. 탄성 변형체의 위치 에너지 Ep=kx 2 /2
17. 신체의 운동 에너지 Ek=m υ 2 /2
18. 작업 A=F∙S∙cosα
19. 전원 N=A/t=F∙ υ
20. 효율성 η=Ap/Az
21. 수학 진자의 진동 주기 T=2π√ℓ/g
22. 스프링 진자의 진동 주기 T=2 π √m/k
23. 고조파 진동 방정식 Х=Хmax∙cos ωt
24. 파장, 속도 및 주기의 관계 λ= υ 티

분자 물리학 및 열역학

1. 물질량 ν=N/ Na
2. 몰 질량 M=m/ν
3. 수. 혈연. 단원자 기체 분자의 에너지 Ek=3/2∙kT
4. MKT의 기본 방정식 P=nkT=1/3nm 0 υ 2
5. 게이-뤼삭 법칙(등압 과정) V/T = const
6. 샤를의 법칙(등가 과정) P/T = const
7. 상대 습도 φ=P/P 0 ∙100%
8. 국제 이상적인 에너지. 단원자 가스 U=3/2∙M/μ∙RT
9. 가스 작업 A=P∙ΔV
10. 보일의 법칙 - Mariotte(등온 과정) PV=const
11. 가열 중 열량 Q \u003d Cm (T 2 -T 1)
12. 녹는 동안의 열량 Q=λm
13. 기화 중 열량 Q=Lm
14. 연료 연소 중 열량 Q=qm
15. 이상 기체의 상태 방정식은 PV=m/M∙RT입니다.
16. 열역학 제1법칙 ΔU=A+Q
17. 열 기관의 효율 η= (Q 1 - Q 2) / Q 1
18. 이상적인 효율성. 엔진 (Carnot 사이클) η \u003d (T 1 - T 2) / T 1

정전기 및 전기 역학 - 물리학 공식

1. 쿨롱의 법칙 F=k∙q 1 ∙q 2 /R 2
2. 전기장 강도 E=F/q
3. 이메일 긴장. 점전하장 E=k∙q/R 2
4. 표면 전하 밀도 σ = q/S
5. 이메일 긴장. 무한 평면의 필드 E=2πkσ
6. 유전 상수 ε=E 0 /E
7. 상호 작용의 잠재적 에너지. 전하 W= k∙q 1 q 2 /R
8. 전위 φ=W/q
9. 점 전하 전위 φ=k∙q/R
10. 전압 U=A/q
11. 균일한 전기장에 대해 U=E∙d
12. 전기 용량 C=q/U
13. 플랫 커패시터의 커패시턴스 C=S∙ ε ∙ε 0/일
14. 충전된 커패시터의 에너지 W=qU/2=q²/2С=CU²/2
15. 현재 I=q/t
16. 도체 저항 R=ρ∙ℓ/S
17. 회로 섹션에 대한 옴의 법칙 I=U/R
18. 최후의 법칙 화합물 I 1 \u003d I 2 \u003d I, U 1 + U 2 \u003d U, R 1 + R 2 \u003d R
19. 평행법칙. 연결 U 1 \u003d U 2 \u003d U, I 1 + I 2 \u003d I, 1 / R 1 + 1 / R 2 \u003d 1 / R
20. 전류 전력 P=I∙U
21. 줄-렌츠 법칙 Q=I 2 Rt
22. 완전한 사슬에 대한 옴의 법칙 I=ε/(R+r)
23. 단락 전류(R=0) I=ε/r
24. 자기유도벡터 B=Fmax/ℓ∙I
25. 암페어 힘 Fa=IBℓsin α
26. 로렌츠 힘 Fл=Bqυsin α
27. 자속 Ф=BSсos α Ф=LI
28. 전자기 유도 법칙 Ei=ΔФ/Δt
29. 움직이는 도체 Ei=Вℓ에서 유도의 EMF υ 신α
30. 자기 유도의 EMF Esi=-L∙ΔI/Δt
31. 코일의 자기장 에너지 Wm \u003d LI 2 / 2
32. 진동 기간 수. 윤곽 T=2π ∙√LC
33. 유도성 리액턴스 X L =ωL=2πLν
34. 커패시턴스 Xc=1/ωC
35. 현재 Id \u003d Imax / √2의 현재 값,
36. RMS 전압 Ud=Umax/√2
37. 임피던스 Z=√(Xc-X L) 2 +R 2

광학

1. 빛의 굴절 법칙 n 21 \u003d n 2 / n 1 \u003d υ 1 / υ 2
2. 굴절률 n 21 = sin α/sin γ
3. 얇은 렌즈 공식 1/F=1/d + 1/f
4. 렌즈의 광학 도수 D=1/F
5. 최대 간섭: Δd=kλ,
6. 최소 간섭: Δd=(2k+1)λ/2
7. 차동 격자 d∙sin φ=k λ

양자 물리학

1. 광전 효과에 대한 아인슈타인의 공식 hν=Aout+Ek, Ek=U ze
2. 광전 효과의 빨간색 경계 ν to = Aout/h
3. 광자 운동량 P=mc=h/ λ=E/s

원자핵의 물리학

1. 방사성 붕괴의 법칙 N=N 0 ∙2 - t / T
2. 원자핵의 결합 에너지

E CB \u003d (Zm p + Nm n -Mya)∙c 2

백

1. t \u003d t 1 / √1-υ 2 / c 2
2. ℓ=ℓ 0 ∙√1-υ 2 /c 2
3. υ 2 \u003d (υ 1 + υ) / 1 + υ 1 ∙υ / c 2
4. 전자 = m ~와 함께 2

정의 1

전기 역학은 전자기장의 고전적이고 비양자적 특성과 이 장을 통해 서로 상호 작용하는 양전하 자기 전하의 운동을 연구하는 물리학의 거대하고 중요한 영역입니다.

그림 1. 전기 역학에 대해 간략히 설명합니다. Author24 - 학생 논문의 온라인 교환

전기 역학은 일반적인 초기 법칙과 방정식에 의해 하나의 전체로 통합되는 광범위한 다양한 문제 설명과 유능한 솔루션, 근사 방법 및 특수 사례로 표현됩니다. 고전적인 전기 역학의 대부분을 구성하는 후자는 Maxwell의 공식에 자세히 설명되어 있습니다. 현재 과학자들은 다른 과학 분야와의 관계의 골격인 물리학에서 이 분야의 원리를 계속 연구하고 있습니다.

전기 역학에서 쿨롱의 법칙은 다음과 같이 표시됩니다. $F= \frac (kq1q2) (r2)$, 여기서 $k= \frac (9 \cdot 10 (H \cdot m)) (Kl)$. 전기장 강도 방정식은 다음과 같이 작성됩니다. $E= \frac(F)(q)$, 자기장 유도 벡터의 자속은 $∆Ф=В∆S \cos(a)$입니다.

전기 역학에서는 우선 연속 에너지 스펙트럼의 활성화에 기여하는 자유 전하 및 전하 시스템을 연구합니다. 전자기 상호작용에 대한 고전적인 설명은 입자와 광자의 에너지 포텐셜이 전자의 나머지 에너지에 비해 작은 저에너지 한계에서 이미 효과적이라는 사실에 의해 선호됩니다.

그러한 상황에서 많은 수의 저에너지 광자의 교환 결과로 불안정한 운동 상태의 점진적인 변화만 있기 때문에 하전 입자의 소멸이 없는 경우가 많습니다.

비고 1

그러나 매질 내 입자의 높은 에너지에서도 변동의 중요한 역할에도 불구하고 전기역학은 평균 통계적, 거시적 특성 및 프로세스의 포괄적인 설명에 성공적으로 사용될 수 있습니다.

전기 역학의 기본 방정식

전자기장의 거동과 대전체와의 직접적인 상호 작용을 설명하는 주요 공식은 맥스웰 방정식으로, 이는 매체 및 진공에서 자유 전자기장의 가능한 작용과 소스에 의한 필드의 일반적인 생성을 결정합니다.

물리학의 이러한 위치 중에서 다음을 구별할 수 있습니다.

• 전기장에 대한 가우스 정리 - 양전하에 의한 정전기장의 생성을 결정하도록 설계되었습니다.
• 닫힌 필드 라인의 가설 - 자기장 자체 내에서 프로세스의 상호 작용을 촉진합니다.
• 패러데이의 유도 법칙 - 환경의 다양한 특성에 의한 전기장 및 자기장의 생성을 설정합니다.

일반적으로 Ampère-Maxwell 정리는 Maxwell 자신이 도입한 변위 전류의 점진적인 추가와 함께 자기장의 선 순환에 대한 독특한 아이디어이며, 전하를 이동하고 전기장.

전기 역학의 전하와 힘

전기 역학에서 전자기장의 힘과 전하의 상호 작용은 다음과 같은 전하 $q$, 에너지 $E$ 및 자기 $B$ 필드의 공동 정의에서 진행되며, 이는 기본 물리 법칙으로 승인됩니다. 전체 실험 데이터 세트. 로렌츠 힘에 대한 공식(특정 속도로 움직이는 점 전하의 이상화 내에서)은 속도 $v$의 변화로 작성됩니다.

도체에는 종종 엄청난 양의 전하가 포함되어 있으므로 이러한 전하가 상당히 잘 보상됩니다. 양전하와 음전하의 수는 항상 서로 같습니다. 따라서 도체에 지속적으로 작용하는 총 전기력도 0과 같습니다. 결과적으로 도체의 개별 전하에 작용하는 자기력은 보상되지 않습니다. 그 이유는 전류가 있는 경우 전하의 속도가 항상 다르기 때문입니다. 자기장에 전류가 흐르는 도체의 작용 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. $G = |v ⃗ |s \cos(a) $

액체가 아니라 전류로서 하전 입자의 본격적인 안정적인 흐름을 연구하면 $1s$의 영역을 선형으로 통과하는 전체 에너지 포텐셜은 다음과 같은 현재 강도가 됩니다. $I = ρ| \vec (v) |s \cos(a) $, 여기서 $ρ$는 전하 밀도(총 흐름의 단위 부피당)입니다.

비고 2

자기장 및 전기장이 특정 사이트의 지점에서 지점으로 체계적으로 변경되면 액체의 경우와 같이 부분 흐름에 대한 표현식 및 공식에서 평균 값 $E ⃗ $ 및 $B ⃗$ 사이트는 반드시 내려야 합니다.

물리학에서 전기 역학의 특별한 위치

현대 과학에서 전기 역학의 중요한 위치는 A. Einstein의 잘 알려진 작업으로 확인할 수 있으며 특수 상대성 이론의 원리와 기초가 자세히 설명되어 있습니다. 뛰어난 과학자의 과학 작업은 "움직이는 물체의 전기 역학"이라고 하며 수많은 중요한 방정식과 정의를 포함합니다.

물리학의 별도 영역으로 전기 역학은 다음 섹션으로 구성됩니다.

• 움직이지 않지만 전기적으로 대전된 물리적 물체와 입자의 분야에 대한 교리;
• 전류의 특성에 대한 교리;
• 자기장과 전자기 유도의 상호 작용 교리;
• 전자기파와 진동의 원리.

위의 모든 섹션은 전자기장의 일관된 이론을 만들고 제시했을뿐만 아니라 모든 속성을 설명하여 실제 존재를 증명한 D. Maxwell의 정리에 의해 하나의 전체로 결합됩니다. 이 특정 과학자의 연구는 당시 알려진 전기장과 자기장이 서로 다른 기준 시스템에서 기능하는 단일 전자기장의 표현일 뿐이라는 것을 과학계에 보여주었습니다.

물리학의 필수 부분은 전기 역학 및 전자기 현상 연구에 전념합니다. 이 분야는 전자기 상호작용의 모든 패턴을 탐구할 뿐만 아니라 수학 공식을 사용하여 자세히 설명하기 때문에 별도의 과학의 지위를 크게 주장합니다. 전기 역학에 대한 깊고 장기적인 연구는 모든 인류의 이익을 위해 실제로 전자기 현상을 사용하는 새로운 방법을 열었습니다.

자기장의 강도 H와 자기 유도 B의 관계:

여기서 μ는 등방성 매질의 투자율입니다. μ 0은 자기 상수입니다. 진공에서 μ = 1이고 진공에서 자기 유도:

비오-사바르-라플라스 법칙: dB 또는 dB=
DL,

여기서 dB는 전류 I로 길이가 dl인 와이어 요소에 의해 생성된 자기장의 자기 유도입니다. r - 반경 - 도체 요소에서 자기 유도가 결정되는 지점으로 향하는 벡터. α는 반경 벡터와 와이어 요소의 전류 방향 사이의 각도입니다.

원형 전류의 중심에서의 자기 유도: V = ,

여기서 R은 원형 루프의 반경입니다.

원형 전류의 축에 대한 자기 유도: B =
,

여기서 h는 코일 중심에서 자기 유도가 결정되는 지점까지의 거리입니다.

직류 자기장의 자기 유도: V \u003d μμ 0 I / (2πr 0),

여기서 r 0은 와이어 축에서 자기 유도가 결정되는 지점까지의 거리입니다.

전류가 흐르는 와이어 조각에 의해 생성된 자기장의 자기 유도(그림 31, a 및 예 1 참조)

나= (cosα 1 - cosα 2).

명칭은 그림에서 명확합니다. 자기 유도 벡터 B의 방향은 점으로 표시됩니다. 이는 B가 도면의 평면에 수직으로 우리를 향하고 있음을 의미합니다.

자기 유도가 결정되는 지점에 대한 와이어 끝의 대칭 배열로(그림 31b), - сosα 2 = сosα 1 = сosα, 다음: B = 코스α.

솔레노이드 필드 자기 유도:

여기서 n은 솔레노이드의 회전 수와 길이의 비율입니다.

자기장에서 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘(암페어의 법칙),

F = I 또는 F = IBlsinα,

여기서 l은 와이어의 길이입니다. α는 도선의 전류 방향과 자기 유도 벡터 B 사이의 각도입니다. 이 식은 균일한 자기장과 직선 도선에 대해 유효합니다. 필드가 균일하지 않고 와이어가 직선이 아닌 경우 암페어의 법칙을 와이어의 각 요소에 개별적으로 적용할 수 있습니다.

전류가있는 평면 회로의 자기 모멘트 : p m \u003d n / S,

여기서 n은 등고선 평면에 대한 법선(양수)의 단위 벡터입니다. I는 회로를 통해 흐르는 전류의 강도입니다. S는 등고선의 면적입니다.

균일한 자기장에 놓인 전류 전달 회로에 작용하는 기계적(회전) 모멘트,

M = , 또는 M = p m B sinα,

여기서 α는 벡터 p m과 B 사이의 각도입니다.

자기장에 전류가 흐르는 회로의 위치 에너지(기계적): P mech = - p m B 또는 P mech = - p m B cosα.

원궤도를 돌고 있는 하전입자의 기계적 L(운동량)에 대한 자기모멘트 pm의 비, =,

여기서 Q는 입자 전하입니다. m은 입자의 질량입니다.

로렌츠 힘: F = Q 또는 F = Qυ B sinα ,

여기서 v는 하전 입자의 속도입니다. α는 벡터 v와 B 사이의 각도입니다.

자속:

A) 자기장이 균일하고 표면이 평평한 경우6

Ф = BScosα 또는 Ф = B p S,

여기서 S는 등고선 영역입니다. α는 등고선 평면에 대한 법선과 자기 유도 벡터 사이의 각도입니다.

B) 불균일 필드 및 임의의 표면의 경우: Ф = VnDS

(통합은 전체 표면에서 수행됩니다).

플럭스 연결(전체 흐름): Ψ = NF.

이 공식은 서로 밀접하게 인접한 N 권선의 균일한 권선을 갖는 솔레노이드와 토로이드에 해당됩니다.

닫힌 루프와 자기장에서 움직이는 작업: A = IΔF.

EMF 유도: ℰi = - .

자기장에서 속도 v로 움직이는 도선 끝의 전위차 U = Blυ sinα,

여기서 l은 와이어의 길이입니다. α는 벡터 v와 B 사이의 각도입니다.

이 회로를 관통하는 자속이 변할 때 폐쇄 회로를 통해 흐르는 전하:

Q = ΔФ/R 또는 Q = NΔФ/R = ΔΨ/R,

여기서 R은 루프 저항입니다.

루프 인덕턴스: L = F/I.

자기 유도의 EMF: ℰ s = - L .

솔레노이드 인덕턴스: L = μμ 0 n 2 V,

여기서 n은 솔레노이드의 길이에 대한 회전 수의 비율입니다. V는 솔레노이드의 부피입니다.

저항 R과 인덕턴스가 있는 회로에서 전류의 순시 값:

가) 나는 = (1 - e - Rt \ L) (회로가 닫힌 경우),

여기서 ℰ는 전류 소스의 EMF입니다. t는 회로가 닫힌 후 경과된 시간입니다.

B) I \u003d I 0 e - Rt \ L (회로가 열렸을 때), 여기서 I 0은 t \u003d 0에서 회로의 현재 강도입니다. t는 회로가 열린 이후 경과된 시간입니다.

자기장 에너지: W = .

자기장의 체적 에너지 밀도(솔레노이드 자기장의 에너지 대 부피의 비율)

W \u003d VN / 2 또는 w \u003d B 2 / (2 μμ 0) 또는 w \u003d μμ 0 H 2 /2,

여기서 B는 자기 유도입니다. H는 자기장 강도입니다.

재료 점의 조화 진동 운동 방정식: x = A cos(ωt + φ),

여기서 x는 오프셋입니다. A는 진동의 진폭입니다. ω는 각 또는 순환 주파수입니다. φ는 초기 단계입니다.

조화 진동을 만드는 물질 점의 가속도: υ = -Aω sin(ωt + φ); : υ \u003d -Aω 2 cos (ωt + φ);

동일한 방향 및 동일한 주파수의 고조파 진동 추가:

A) 결과 진동의 진폭:

B) 결과 진동의 초기 단계:

φ = 아크탄
.

두 개의 서로 수직인 진동에 참여하는 점의 궤적: x = A 1 cos ωt; y \u003d A 2 cos (ωt + φ):

가) y = x, 위상차 φ = 0인 경우;

나) y = - x, 위상차 φ = ±π인 경우;

에)
= 위상차 φ = ±인 경우 1 .

평면 진행파 방정식: y \u003d A cos ω (t - ),

여기서 y는 순간 t에서 x 좌표로 환경 점의 변위입니다.

Υ는 매질에서 진동의 전파 속도입니다.

진동의 위상차 Δφ와 매질의 점 사이의 거리 Δx의 관계, 진동의 전파 방향으로 계산;

Δφ = Δx,

여기서 λ는 파장입니다.

문제 해결의 예.

실시예 1

전류 1 = 50A가 직선 와이어 세그먼트 1 \u003d 80cm 길이를 따라 흐릅니다. 와이어 세그먼트의 끝에서 등거리에 있고 거리 r 0에 위치한 점 A에서 이 전류에 의해 생성된 필드의 자기 유도 B를 결정하십시오 \u003d 중간에서 30cm.

결정.

문제를 해결하기 위해 Biot-Savart-Laplace 법칙과 자기장 중첩 원리를 사용합니다. Biot-Savart-Laplace 법칙을 통해 현재 요소 Idl에 의해 생성된 자기 유도 dB를 결정할 수 있습니다. 점 A의 벡터 dB는 도면의 평면을 향하고 있습니다. 중첩의 원리는 B)를 결정하기 위해 기하학적 합 9 적분을 사용할 수 있게 합니다.

B = dB, (1)

여기서 기호 l은 통합이 와이어의 전체 길이에 걸쳐 확장됨을 의미합니다.

Biot-Savart-Laplace 법칙을 벡터 형식으로 작성해 보겠습니다.

dB= ,

여기서 dB는 반경 벡터 r에 의해 결정된 지점에서 전류 I와 길이 dl의 와이어 요소에 의해 생성된 자기 유도입니다. μ는 와이어가 위치한 매체의 투자율입니다(우리의 경우 μ = 1 *). μ 0은 자기 상수입니다. 다른 전류 요소의 dB 벡터는 동방향이므로(그림 32) 식 (1)은 스칼라 형식으로 다시 작성할 수 있습니다. B = dB,

여기서 dB = dl.

Biot-Savart-Laplace 법칙의 스칼라 표현에서 각도 α는 현재 요소 Idl과 반경 벡터 r 사이의 각도입니다. 따라서:

나= dl. (2)

우리는 하나의 변수인 각도 α가 있도록 피적분 함수를 변환합니다. 이를 위해 각도 dα를 통해 와이어 요소 dl의 길이를 표현합니다. dl = rdα / sinα(그림 32).

그런 다음 피적분 dl은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.

= . 변수 r은 α에 따라 달라집니다(r = r 0 /sin α). 그 후, =다.

따라서 식 (2)는 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

B = 신α dα.

여기서 α 1 및 α 2는 적분 한계입니다.

에 적분을 해보자: B = (cosα 1 – cosα 2). (삼)

와이어 cosα 2 = - cosα 1 조각에 대한 점 A의 대칭적인 위치에 유의하십시오. 이를 염두에두고 공식 (3)은 다음과 같은 형식을 취합니다.

B = 코스α 1 . (4)

무화과에서. 32 다음: cosα 1 =
=
.

식 cosα 1을 식 (4)에 대입하면 다음을 얻습니다.

B =
. (5)

공식 (5)를 사용하여 계산하면 B = 26.7 μT입니다.

직류에 의해 생성된 자기장의 벡터 자기유도 B의 방향은 김렛의 법칙(오른쪽 나사의 법칙)에 의해 결정될 수 있다. 이를 위해 우리는 힘의 선(그림 33의 점선)을 그리고 관심 지점에서 접선 방향으로 벡터 B를 그립니다. 점 A(그림 32)의 자기 유도 벡터 B는 수직 방향으로 향합니다. 우리에게서 그림의 평면.

아르 자형
이다. 33, 34

실시예 2

강도 I = 60A의 전류가 같은 방향으로 흐르는 두 개의 평행한 무한 긴 와이어 D와 C는 서로 d = 10cm의 거리에 있습니다. 한 도체의 축에서 r 1 = 5 cm, 다른 도체 축에서 r 2 = 12 cm 떨어진 지점 A(그림 34)에서 전류가 흐르는 도체에 의해 생성된 자기장의 자기 유도를 결정합니다.

결정.

점 A에서 자기 유도 B를 찾기 위해 자기장 중첩의 원리를 사용합니다. 이를 위해 각 도체에 의해 생성된 자기장의 자기 유도 B 1 및 B 2 방향을 별도로 전류로 결정하고 기하학적으로 추가합니다.

B \u003d B 1 + B 2.

벡터 B의 계수는 코사인 정리를 사용하여 찾을 수 있습니다.

B =
, (1)

여기서 α는 벡터 B 1 과 B 2 사이의 각도입니다.

자기 유도 B 1 및 B 2는 각각 전류 I 및 전선에서 점 A까지의 거리 r 1 및 r 2로 표현됩니다.

B 1 \u003d μ 0 I / (2πr 1); B 2 \u003d μ 0 I / (2πr 2).

식 B 1 과 B 2 를 식 (1)에 대입하고 근의 부호에서 μ 0 I / (2π)를 빼면 다음을 얻습니다.

B =
. (2)

cosα를 계산해 봅시다. α =
코사인 정리에 의해 DAC(각각 수직면을 갖는 각도로)는 다음과 같이 씁니다.

d 2 = r +- 2r 1 r 2 cos α.

여기서 d는 와이어 사이의 거리입니다. 여기에서:

코스 α =
; 코스 α =
= .

물리량의 숫자 값을 공식 (2)에 대입하고 계산을 수행합시다.

B =

Tl \u003d 3.08 * 10 -4 Tl \u003d 308 μT.

실시예 3

전류 I = 80 A가 반경 R = 10 cm인 얇은 전도 링을 통해 흐른다 거리 r = 20 cm에서 링의 모든 점에서 등거리에 있는 점 A에서 자기 유도 B를 찾으십시오.

결정.

문제를 해결하기 위해 Biot-Savart-Laplace 법칙을 사용합니다.

dB=
,

여기서 dB는 반경 벡터 r에 의해 결정된 지점에서 전류 요소 Idl에 의해 생성된 자기장의 자기 유도입니다.

링에서 요소 dl을 선택하고 이 요소에서 점 A까지 반경 벡터 r을 그립니다(그림 35). 김렛 규칙에 따라 dB 벡터를 지시합시다.

자기장의 중첩 원리에 따라 자기 유도 지점 ​​A는 적분에 의해 결정됩니다. B = dB,

통합이 dl 링의 모든 요소에 걸쳐 있는 경우.

dB 벡터를 두 가지 구성 요소로 분해합시다. dB , 링 평면에 수직, dB ║ , 링 평면에 평행, 즉

dB = dB + dB ║ .

티 언제: B = dB +dB║.

그것을 알아차리는 dB ║ = 0은 대칭적인 이유로 벡터 dB 서로 다른 요소 dl이 공동 방향을 지정하면 벡터 합(적분)을 스칼라 1로 바꿉니다. B = dB ,

어디서 dB = dB cosβ 및 dB = dB = , (dl은 r에 수직이므로 sinα = 1). 따라서,

나= 코스베타
dl=
.

2π만큼 취소하고 cosβ를 R/r로 바꾼 후(그림 35), 다음을 얻습니다.

B =
.

방정식의 오른쪽이 자기 유도 단위(T)를 제공하는지 확인합시다.

여기서 우리는 자기 유도에 대한 정의 공식을 사용했습니다. B =
.

그런 다음: 1Tl =
.

모든 수량을 SI 단위로 표현하고 계산을 수행합니다.

B =
Tl \u003d 6.28 * 10 -5 Tl 또는 B \u003d 62.8 μT.

벡터 B는 김렛의 규칙에 따라 링의 축을 따라 지정됩니다(그림 35의 점선 화살표).

실시예 4

전류 I = 50A인 긴 도선은 각도 α = 2π/3로 구부러져 있습니다. 점 A(36)에서 자기 유도 B를 결정합니다. 거리 d = 5cm.

결정.

곡선 와이어는 두 개의 긴 와이어로 간주될 수 있으며, 그 끝은 O 지점에서 연결됩니다(그림 37). 자기장의 중첩 원리에 따라 지점 A에서의 자기 유도 B는 긴 와이어 1과 2의 세그먼트에 의해 생성된 필드의 자기 유도 B 1 및 B 2의 기하학적 합과 같습니다. 즉, B \u003d B 1 + B 2. 자기 유도 B 2 는 0입니다. 이것은 구동축에 있는 점에서 dB = 0( = 0)인 Biot-Savart-Laplace 법칙을 따릅니다.

예 1에서 찾은 관계식 (3)을 사용하여 자기 유도 B 1 을 찾습니다.

B 1 = (cosα 1 - cosα 2),

G
de r 0 - 와이어 l에서 점 A까지의 최단 거리

우리의 경우 α 1 → 0(도선이 길다), α 2 = α = 2π/3(cosα 2 = cos(2π/3) = -1/2)입니다. 거리 r 0 \u003d d sin (π-α) \u003d d sin (π / 3) \u003d d
/2. 그런 다음 자기 유도:

B 1 =
(1+1/2).

B \u003d B 1 (B 2 \u003d 0) 이후 B \u003d
.

벡터 B는 벡터 B와 공동 방향이며 1은 나사 규칙에 의해 결정됩니다. 무화과에. 37 이 방향은 원 안에 십자로 표시되어 있습니다(우리 쪽에서 도면의 평면에 수직).

단위를 확인하는 것은 예 3에서 수행한 것과 유사합니다. 계산을 해 봅시다.

B =
Tl \u003d 3.46 * 10 -5 Tl \u003d 34.6 μT.

쿨롱의 법칙:

어디 에프 는 두 개의 대전체 사이의 정전기 상호작용의 강도입니다.

큐 1 , q 2 - 신체의 전하;

ε은 매체의 상대 유전율입니다.

ε 0 \u003d 8.85 10 -12 F / m - 전기 상수;

아르 자형는 두 개의 대전체 사이의 거리입니다.

선형 전하 밀도:

어디서 d 큐-길이 d의 섹션당 기본 요금 엘.

표면 전하 밀도:

어디서 d 큐-표면 당 기본 전하 d 에스.

대량 충전 밀도:

어디서 d 큐-기본 요금, 볼륨 d V.

전기장 강도:

어디 에프 – 전하에 작용하는 힘 큐.

가우스 정리:

어디 이자형는 정전기장의 강도입니다.

디 에스 – 벡터 , 계수는 관통 표면의 면적과 같고 방향은 사이트의 법선 방향과 일치합니다.

큐는 표면 내부에 둘러싸인 d의 대수적 합입니다. 에스요금.

장력 벡터 순환 정리:

정전기장 전위:

어디 여 p는 점 전하의 위치 에너지입니다. 큐.

포인트 충전 가능성:

점 전하의 전계 강도:

.

균일하게 대전된 선 또는 무한히 긴 실린더의 무한 직선에 의해 생성된 필드의 강도:

어디 τ 선형 전하 밀도입니다.

아르 자형필라멘트 또는 실린더 축에서 필드 강도가 결정되는 지점까지의 거리입니다.

무한히 균일한 대전 평면에 의해 생성된 필드의 강도:

여기서 σ는 표면 전하 밀도입니다.

일반적인 경우 긴장과 잠재력의 관계:

전자=- gradφ = .

균일 필드의 경우 잠재력과 강도 사이의 관계:

이자형= ,

어디 디- 전위가 φ 1 과 φ 2인 점 사이의 거리.

중심 또는 축 대칭 필드의 경우 전위와 강도 사이의 관계:

장의 일은 전위가 있는 장의 한 지점에서 전하 q를 이동시키는 힘 φ 1가능성의 지점까지 φ2:

A=q(φ 1 - φ 2).

도체 커패시턴스:

어디 큐지휘자의 전하이다.

무한대에서 도체의 전위가 0으로 가정되는 경우 φ는 도체의 전위입니다.

커패시터 커패시턴스:

어디 큐커패시터의 전하입니다.

유커패시터 판 사이의 전위차입니다.

플랫 커패시터의 전기 용량:

여기서 ε은 플레이트 사이에 위치한 유전체의 유전율입니다.

디판 사이의 거리입니다.

에스판의 총 면적입니다.

커패시터 배터리 용량:

b) 병렬 연결:

충전된 커패시터의 에너지:

,

어디 큐커패시터의 전하입니다.

유판 사이의 전위차입니다.

씨커패시터의 커패시턴스입니다.

DC 전원:

어디서 d 큐- 시간 d 동안 도체의 단면을 통해 흐르는 전하 티.

전류 밀도:

어디 나- 도체의 전류 강도;

에스지휘자의 영역입니다.

EMF를 포함하지 않는 회로 섹션에 대한 옴의 법칙:

어디 나- 해당 지역의 현재 강도;

유

아르 자형- 섹션 저항.

EMF를 포함하는 회로 섹션에 대한 옴의 법칙:

어디 나- 해당 지역의 현재 강도;

유- 섹션 끝의 전압;

아르 자형- 섹션의 총 저항;

ε – 소스 EMF

폐쇄(완전) 회로에 대한 옴의 법칙:

어디 나- 회로의 전류 강도;

아르 자형- 회로의 외부 저항;

아르 자형소스의 내부 저항입니다.

ε – 소스 EMF

키르히호프의 법칙:

2. ,

여기서 노드에서 수렴하는 전류 강도의 대수적 합은 입니다.

- 회로에서 전압 강하의 대수적 합;

회로에서 EMF의 대수적 합입니다.

도체 저항:

어디 아르 자형- 도체 저항;

ρ는 도체의 저항입니다.

엘- 도체 길이;

에스

도체 전도도:

어디 G도체의 전도도입니다.

γ는 도체의 비 전도도입니다.

엘- 도체 길이;

에스도체의 단면적입니다.

도체 시스템 저항:

a) 직렬 연결:

a) 병렬 연결:

현재하는 일:

,

어디 ㅏ- 현재하는 일;

유- 전압;

나- 현재 강도;

아르 자형- 저항;

티- 시각.

현재 전력:

.

줄-렌츠 법칙

어디 큐방출되는 열량입니다.

미분 형태의 옴의 법칙:

제이=γ 이자형 ,

어디 제이 는 현재 밀도입니다.

γ - 특정 전도도;

이자형는 전기장 강도입니다.

자기장 강도와 자기 유도의 관계:

비=μμ 0 시간 ,

어디 비 자기 유도 벡터입니다.

μ는 투자율입니다.

시간자기장의 세기이다.

비오-사바르-라플라스 법칙:

,

어디서 d 비 어떤 지점에서 도체에 의해 생성된 자기장의 유도입니다.

μ는 투자율입니다.

μ 0 \u003d 4π 10 -7 H / m - 자기 상수;

나- 도체의 전류 강도;

디 엘 - 도체 요소;

아르 자형요소 d에서 가져온 반경 벡터입니다. 엘 자기장 유도가 결정되는 지점까지 도체.

자기장에 대한 총 전류 법칙(벡터 순환의 정리 비):

,

어디 N- 회로에 의해 덮인 전류가 있는 도체의 수 엘임의의 모양.

원형 전류의 중심에서의 자기 유도:

어디 아르 자형원의 반지름입니다.

원형 전류 축의 자기 유도:

,

어디 시간코일의 중심에서 자기 유도가 결정되는 지점까지의 거리입니다.

직류 자기장의 자기 유도:

어디 아르 자형 0은 와이어 축에서 자기 유도가 결정되는 지점까지의 거리입니다.

솔레노이드 필드 자기 유도:

나=μμ 0 니,

어디 N길이에 대한 솔레노이드의 회전 수의 비율입니다.

앰프 전원:

디 에프 =나,

어디서 d 에프 – 암페어 전력;

나- 도체의 전류 강도;

디 엘 - 도체 길이;

비– 자기장 유도.

로렌츠 힘:

에프=큐 이자형 +큐[v 비 ],

어디 에프 는 로렌츠 힘입니다.

큐는 입자 전하입니다.

이자형는 전기장 강도입니다.

V는 입자의 속도입니다.

비– 자기장 유도.

자속:

a) 균일한 자기장과 평평한 표면의 경우:

Φ=비앤에스,

어디 Φ - 자속;

비앤법선 벡터에 대한 자기 유도 벡터의 투영입니다.

에스등고선 영역입니다.

b) 불균일한 자기장과 임의의 투영의 경우:

토로이드 및 솔레노이드용 자속 연결(전체 흐름):

어디 Ψ – 전체 흐름;

N은 회전 수입니다.

Φ - 1회전을 관통하는 자속.

루프 인덕턴스:

솔레노이드 인덕턴스:

패=μμ 0 N 2 V,

어디 엘는 솔레노이드의 인덕턴스입니다.

μ는 투자율입니다.

μ 0은 자기 상수입니다.

N길이에 대한 회전 수의 비율입니다.

V솔레노이드의 부피입니다.

패러데이의 전자기 유도 법칙:

여기서 ε 나– 유도의 EMF;

– 단위 시간당 총 유량의 변화.

자기장에서 닫힌 루프를 움직이는 작업:

답=나Δ Φ,

어디 ㅏ- 윤곽을 움직이는 작업;

나- 회로의 전류 강도;

Δ Φ – 회로를 관통하는 자속의 변화.

자기 유도의 EMF:

자기장 에너지:

자기장의 체적 에너지 밀도:

,

여기서 ω는 자기장의 체적 에너지 밀도입니다.

비- 자기장 유도;

시간- 자기장 강도;

μ는 투자율입니다.

μ 0은 자기 상수입니다.

3.2. 개념 및 정의

? 전하의 특성을 나열하십시오.

1. 양전하와 음전하의 두 가지 유형이 있습니다.

2. 같은 이름의 요금은 반발하는 요금과 달리 유치합니다.

3. 전하는 이산성의 속성을 가지고 있습니다. 모두 가장 작은 기본 요소의 배수입니다.

4. 전하는 불변하며 그 값은 기준 프레임에 의존하지 않습니다.

5. 전하는 가산적입니다. 본체 시스템의 전하는 시스템의 모든 본체 전하의 합과 같습니다.

6. 폐쇄 시스템의 총 전하량은 일정합니다.

7. 고정 전하는 전기장의 소스이고, 움직이는 전하는 자기장의 소스입니다.

? 쿨롱의 법칙을 공식화하십시오.

두 고정점 전하 사이의 상호 작용력은 전하 크기의 곱에 비례하고 두 고정점 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다. 힘은 전하를 연결하는 선을 따라 전달됩니다.

? 전기장이란 무엇입니까? 전계 강도? 전기장 세기의 중첩 원리를 공식화하십시오.

전기장은 전하와 관련된 물질의 한 유형이며 한 전하의 작용을 다른 전하로 전달합니다. 장력 - 필드의 특정 지점에 배치된 단위 양전하에 작용하는 힘과 동일한 필드의 전력 특성. 중첩의 원리 - 점 전하 시스템에 의해 생성된 전계 강도는 각 전하의 전계 강도의 벡터 합과 같습니다.

? 정전기장의 힘선이라고 하는 것은 무엇입니까? 힘의 선의 속성을 나열하십시오.

각 지점의 접선이 전계 강도 벡터의 방향과 일치하는 선을 힘선이라고 합니다. 힘선의 속성 - 양전하에서 시작하여 음전하로 끝나며 방해하지 않고 서로 교차하지 않습니다.

? 전기 쌍극자를 정의합니다. 쌍극자 필드.

절대값이 동일한 두 시스템, 부호가 반대인 점 전하, 이 전하의 작용이 관찰되는 점까지의 거리에 비해 그 사이의 거리는 작습니다. 강도 벡터는 쌍극자 전기와 반대 방향을 가집니다. 모멘트 벡터(이는 차례로 음전하에서 양전하로 향함).

? 정전기 장의 잠재력은 무엇입니까? 잠재적 중첩의 원리를 공식화하십시오.

스칼라 양은 이 전하의 크기에 대한 필드의 특정 지점에 배치된 전하의 위치 에너지 비율과 수치적으로 동일합니다. 중첩의 원리 - 공간의 특정 지점에서 점 전하 시스템의 전위는 이러한 전하가 공간의 동일한 지점에서 별도로 생성할 전위의 대수적 합과 같습니다.

? 긴장과 잠재력의 관계는 무엇입니까?

이자형=- (이자형 - 필드의 주어진 지점에서의 필드 강도, j - 이 지점에서의 전위.)

? "전기장 강도 벡터의 자속" 개념을 정의합니다. 가우스의 정전기 정리를 공식화하십시오.

임의의 닫힌 표면의 경우 강도 벡터 플럭스 이자형 전기장 FE= . 가우스 정리:

= (여기 Q 나는닫힌 표면으로 덮인 전하입니다). 모든 모양의 닫힌 표면에 유효합니다.

? 도체라고 불리는 물질은 무엇입니까? 도체에서 전하와 정전기장은 어떻게 분포합니까? 정전기 유도 란 무엇입니까?

도체는 전기장의 영향으로 자유 전하가 규칙적으로 이동할 수 있는 물질입니다. 외부 필드의 작용에 따라 전하가 재분배되어 외부 필드와 절대 값이 같고 반대 방향으로 향하는 자체 필드가 ​​생성됩니다. 따라서 도체 내부의 결과 장력은 0입니다.

정전기 유도는 외부 전기장의 작용에 따라 주어진 신체 부위 사이에 전하가 재분배되는 일종의 대전입니다.

? 독방 도체, 커패시터의 전기 용량은 얼마입니까? 직렬로 연결된 커패시터 뱅크인 플랫 커패시터의 커패시턴스를 병렬로 결정하는 방법은 무엇입니까? 전기 용량의 측정 단위입니다.

고독한 지휘자: 어디에 와 함께-용량, 큐- 전하, j - 전위. 측정 단위는 패럿[F]입니다. (1F는 도체의 커패시턴스로 도체에 1C의 전하를 가하면 전위가 1V 증가함)

플랫 커패시터의 커패시턴스. 직렬 연결: . 병렬 연결: C 합계 = C 1 +C 2 +…+C N

? 유전체라고 불리는 물질은 무엇입니까? 어떤 종류의 유전체를 알고 있습니까? 유전 분극이란 무엇입니까?

유전체는 정상적인 조건에서 무료 전하가 없는 물질입니다. 유전체 극성, 비극성, 강유전체가 있습니다. 분극은 외부 전기장의 영향으로 쌍극자의 방향이 바뀌는 과정입니다.

? 전기적 변위 벡터란 무엇입니까? Maxwell의 가정을 공식화하십시오.

전기 변위 벡터 디 자유 전하(즉, 진공에서)에 의해 생성된 정전기장의 특성을 나타내지만 유전체가 있는 곳에서 사용할 수 있는 공간에서의 이러한 분포가 있습니다. 맥스웰의 가정: . 물리적 의미 - 임의의 매체에서 전하의 작용으로 전기장을 생성하는 법칙을 나타냅니다.

? 정전기장의 경계 조건을 공식화하고 설명하십시오.

전기장이 두 유전체 매체 사이의 경계면을 통과할 때 강도와 변위 벡터는 크기와 방향이 갑자기 변합니다. 이러한 변화를 특징짓는 관계를 경계 조건이라고 합니다. 4가지가 있습니다.

(3), (4)

? 정전기장의 에너지는 어떻게 결정됩니까? 에너지 밀도?

에너지 W= ( 이자형-전계 강도, 전자 유전 상수, e 0 - 전기 상수, V- 필드 부피), 에너지 밀도

? "전류"의 개념을 정의하십시오. 전류의 종류. 전류의 특성. 그것이 발생하고 존재하기 위해서는 어떤 조건이 필요합니까?

전류는 하전 입자의 정렬된 움직임입니다. 유형 - 전도 전류, 도체에서 자유 전하의 질서 있는 이동, 대류 - 하전된 거시적 몸체가 공간에서 이동할 때 발생합니다. 전류의 출현과 존재를 위해서는 질서 있는 방식으로 움직일 수 있는 하전 입자가 있어야 하며, 이 질서 있는 움직임에 에너지가 보충되는 전기장의 존재가 필요합니다.

? 연속 방정식을 제시하고 설명하십시오. 적분 및 미분 형식으로 현재 정상 상태의 조건을 공식화합니다.

연속 방정식. 전하 보존 법칙을 미분 형태로 표현합니다. 적분 형태의 전류의 고정성(불변성) 조건: 및 미분 -.

? 옴의 법칙을 적분 및 미분 형식으로 작성하십시오.

적분형 - ( 나-현재의, 유- 전압, 아르 자형-저항). 미분 형식 - ( 제이 - 전류 밀도, g - 전기 전도도, 이자형 - 도체의 전계 강도).

? 제3자 세력이란 무엇입니까? 전자파?

외부 힘은 전하를 양전하와 음전하로 분리합니다. EMF - 전체 폐쇄 회로를 따라 전하를 그 값으로 이동시키는 일의 비율

? 일과 권력은 어떻게 결정되는가?

충전을 이동할 때 큐전압이 인가되는 끝에 전기 회로를 통해 유, 전기장이 작동함 , 전류 전력(t-time)

? 분기 사슬에 대한 Kirchhoff의 규칙을 공식화하십시오. Kirchhoff의 규칙에 어떤 보존 법칙이 포함되어 있습니까? 첫 번째와 두 번째 키르히호프 법칙에 기초하여 몇 개의 독립 방정식을 구성해야 합니까?

1. 노드에 수렴하는 전류의 대수적 합은 0입니다.

2. 임의의 폐쇄 회로에서 전압 강하의 대수 합은 이 회로에서 발생하는 EMF의 대수 합과 같습니다. Kirchhoff의 첫 번째 규칙은 전하 보존 법칙을 따릅니다. 합계의 방정식 수는 구한 값의 수와 같아야합니다 (모든 저항과 EMF는 방정식 시스템에 포함되어야 함).

? 가스의 전류. 이온화 및 재조합 과정. 플라즈마의 개념입니다.

가스의 전류는 자유 전자와 이온의 방향 이동입니다. 정상적인 조건에서 가스는 유전체이며 이온화 후에 도체가 됩니다. 이온화는 기체 분자에서 전자를 분리하여 이온을 형성하는 과정입니다. 외부 이온화 장치(강한 가열, X선 또는 자외선 복사, 전자 충격)의 영향으로 발생합니다. 재결합은 이온화의 반대 과정입니다. 플라즈마는 양전하와 음전하의 농도가 동일한 완전히 또는 부분적으로 이온화된 가스입니다.

? 진공 상태의 전류. 열이온 방출.

진공 상태의 전류 캐리어는 전극 표면에서 방출되어 방출되는 전자입니다. 열이온 방출은 가열된 금속에 의한 전자 방출입니다.

? 초전도 현상에 대해 무엇을 알고 있습니까?

일부 순수 금속(주석, 납, 알루미늄)의 저항이 절대 영도에 가까운 온도에서 영으로 떨어지는 현상.

? 도체의 전기 저항에 대해 무엇을 알고 있습니까? 저항률, 온도 의존성, 전기 전도도는 무엇입니까? 도체의 직렬 및 병렬 연결에 대해 무엇을 알고 있습니까? 션트, 추가 저항이란 무엇입니까?

저항 - 도체의 길이에 정비례하는 값 엘그리고 면적에 반비례한다. 에스도체의 단면적: (r-특정 저항). 전도도는 저항의 역수입니다. 비저항(단면적 1m2, 길이 1m 도체의 저항). 저항은 온도에 의존하며, 여기서 는 온도 계수, 아르 자형그리고 아르 자형 0 , r 및 r 0 에서 저항 및 비저항 티및 0 0 С. 병렬 - , 순차 R=R 1 +아르 자형 2 +…+R n. 션트는 측정 한계를 확장하기 위해 전류의 일부를 전환하기 위해 전기 측정 기기와 병렬로 연결된 저항기입니다.

? 자기장. 자기장을 생성할 수 있는 소스는 무엇입니까?

자기장은 움직이는 전하가 상호 작용하는 특별한 종류의 물질입니다. 일정한 자기장이 존재하는 이유는 일정한 전류가 흐르는 고정 도체 또는 영구 자석 때문입니다.

? 암페르의 법칙을 공식화하십시오. 전류가 한 방향(반대)으로 흐르는 도체는 어떻게 상호 작용합니까?

암페어의 힘은 전류가 흐르는 도체에 작용합니다.

B - 자기 유도, 나-도체 전류, D 엘는 도체 부분의 길이, 는 자기 유도와 도체 부분 사이의 각도입니다. 그들은 한 방향으로 끌어 당기고 반대 방향으로 밀어냅니다.

? 암페어 힘을 정의합니다. 방향을 결정하는 방법?

이것은 자기장에 놓인 전류가 흐르는 도체에 작용하는 힘입니다. 방향을 다음과 같이 정의합니다. 왼손 손바닥을 자기 유도선을 포함하도록 배치하고 4개의 뻗은 손가락이 도체의 전류를 따라 향하도록 합니다. 구부러진 엄지손가락은 암페어 힘의 방향을 보여줍니다.

? 자기장에서 전하를 띤 입자의 운동을 설명하라. 로렌츠 힘이란? 그 방향은 무엇입니까?

움직이는 하전 입자는 자체 자기장을 생성합니다. 그것이 외부 자기장에 배치되면 필드의 상호 작용은 외부 필드에서 입자에 작용하는 힘 인 Lorentz 힘의 출현으로 나타납니다. 방향 - 왼손의 법칙에 따름. 양전하 - 벡터 비 왼손 손바닥에 들어가면 네 개의 손가락이 양전하(속도 벡터)의 움직임을 따라 지시되고 구부러진 엄지손가락은 로렌츠 힘의 방향을 나타냅니다. 음전하에서는 같은 힘이 반대 방향으로 작용합니다.

(큐-요금, V-속도, 비- 유도, a - 속도 방향과 자기 유도 사이의 각도).

? 균일한 자기장에 전류가 흐르는 프레임. 자기 모멘트는 어떻게 결정됩니까?

자기장은 전류로 프레임에 방향 효과를 주어 특정 방식으로 회전시킵니다. 토크는 다음과 같이 주어집니다. 중 =피 중엑스 비 , 어디 피 중- 전류가 있는 루프의 자기 모멘트 벡터, 이다 N (윤곽 표면적당 전류, 윤곽에 수직인 단위당), 비 - 자기 유도 벡터, 자기장의 양적 특성.

? 자기 유도 벡터는 무엇입니까? 방향을 결정하는 방법? 자기장은 그래픽으로 어떻게 표시됩니까?

자기 유도 벡터는 자기장의 전력 특성입니다. 자기장은 힘의 선을 사용하여 시각화됩니다. 필드의 각 지점에서 필드 라인에 접하는 접선은 자기 유도 벡터의 방향과 일치합니다.

? Biot-Savart-Laplace 법칙을 공식화하고 설명하십시오.

Biot-Savart-Laplace 법칙을 사용하면 전류가 흐르는 도체를 계산할 수 있습니다. 나자기장의 자기 유도 d 비 , 필드 d의 임의의 지점에서 생성 엘 지휘자: (여기서 m 0은 자기 상수, m은 매질의 투자율). 유도 벡터의 방향은 나사의 병진 운동이 요소의 전류 방향과 일치하는 경우 오른쪽 나사의 규칙에 의해 결정됩니다.

? 자기장의 중첩 원리를 공식화하십시오.

중첩 원리 - 여러 전류 또는 이동 전하에 의해 생성된 결과 장의 자기 유도는 각 전류 또는 이동 전하에 의해 별도로 생성된 추가 장의 자기 유도의 벡터 합과 같습니다.

? 자기장의 주요 특성인 자속, 자기장 순환, 자기 유도를 설명합니다.

자속 에프어떤 표면을 통해 에스자기 유도 벡터의 계수와 면적의 곱과 같은 값을 호출합니다. 에스벡터 사이의 각도의 코사인 비 그리고 N (표면에 대한 외부 법선). 벡터 순환 비 주어진 닫힌 윤곽을 따라 d 형식의 적분이라고합니다. 엘 - 기본 윤곽 길이의 벡터. 벡터 순환 정리 비 : 벡터 순환 비 임의의 폐쇄 회로를 따라 는 자기 상수의 곱과 이 회로가 포함하는 전류의 대수적 합과 같습니다. 자기 유도 벡터는 자기장의 전력 특성입니다. 자기장은 힘의 선을 사용하여 시각화됩니다. 필드의 각 지점에서 필드 라인에 접하는 접선은 자기 유도 벡터의 방향과 일치합니다.

? 적분 및 미분 형태로 자기장의 솔레노이드 상태를 기록하고 설명하십시오.

소스와 싱크가 없는 벡터 필드를 솔레노이드라고 합니다. 적분 형태의 자기장의 솔레노이드 상태: 및 미분 형태:

? 자기학. 자석의 종류. 강자성체와 그 속성. 히스테리시스란?

자기장의 작용으로 자기 모멘트(자화됨)를 얻을 수 있는 물질은 자성입니다. 외부 자기장에서 자기장의 방향에 대해 자화되는 물질을 반자성체(diamagnet)라고 하고, 외부 자기장에서 자기장 방향으로 자화하는 것을 상자성체(paramagnet)라고 합니다. 이 두 부류를 약자성 물질이라고 합니다. 외부 자기장이 없어도 자화되는 강한 자성 물질을 강자성체라고 합니다. . 자기 히스테리시스 - 예비 자화 값에 따라 자화 필드의 동일한 강도 H에서 강자성체의 자화 값의 차이. 이러한 그래픽 종속성을 히스테리시스 루프라고 합니다.

? 적분 및 미분 형태의 총 전류 법칙을 공식화하고 설명합니다(물질의 정자기 방정식의 기본 방정식).

? 전자기 유도 란 무엇입니까? 전자기 유도의 기본 법칙(패러데이의 법칙)을 공식화하고 설명합니다. 렌츠의 법칙을 공식화하십시오.

교류 자기장 속에 위치하거나 일정한 자기장 속에서 일정하게 움직이는 도체에 기전력(유도의 EMF)이 발생하는 현상을 전자기 유도라 한다. 패러데이의 법칙: EMF 회로에서 발생하는 폐쇄 전도 회로로 덮인 자기 유도 자속의 변화에 ​​대한 이유가 무엇이든

빼기 기호는 렌츠 법칙에 의해 결정됩니다. 회로의 유도 전류는 항상 자기장이 생성하는 방향을 가지므로 이 유도 전류를 유발한 자속의 변화를 방지합니다.

? 자기유도 현상이란? 측정 단위인 인덕턴스란 무엇입니까? 전기 회로의 폐쇄 및 개방 중 전류.

도체의 전류 강도 변화의 결과로 발생하는 자체 자기장의 영향으로 전도 회로에서 유도 EMF가 발생합니다. 인덕턴스는 도체 또는 회로의 모양과 치수, [H]에 따른 비례 계수입니다. 렌츠 법칙에 따르면 자기 유도의 EMF는 회로를 켤 때 전류 세기가 증가하고 회로를 끌 때 전류 세기가 감소하는 것을 방지합니다. 따라서 현재 강도의 크기는 즉시 변경할 수 없습니다(기계적 아날로그는 관성임).

? 상호 유도 현상. 상호 유도 계수.

두 개의 고정 회로가 서로 가까이 있으면 한 회로의 전류 강도가 변경되면 다른 회로에서 EMF가 발생합니다. 이 현상을 상호 유도라고 합니다. 비례 계수 엘 21 및 엘 12는 회로의 상호 인덕턴스라고하며 동일합니다.

? Maxwell의 방정식을 적분 형식으로 작성하십시오. 물리적 의미를 설명하십시오.

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Maxwell의 이론에 따르면 전기장과 자기장은 독립적인 것으로 간주될 수 없습니다. 하나의 시간이 변경되면 다른 하나가 변경됩니다.

? 자기장의 에너지. 자기장 에너지 밀도.

에너지, 엘-인덕턴스, 나- 현재 강도.

밀도 , 에- 자기 유도, 시간는 자기장 강도, V-용량.

? 전기 역학의 상대성 원리

전자기장의 일반 법칙은 Maxwell의 방정식으로 설명됩니다. 상대론적 전기 역학에서 이러한 방정식의 상대론적 불변성은 전기장과 자기장의 상대성 조건에서만 발생한다는 것이 확립되었습니다. 이러한 필드의 특성이 관성 기준 프레임의 선택에 따라 달라질 때. 움직이는 시스템에서 전기장은 정지된 시스템에서와 동일하지만 움직이는 시스템에는 고정된 시스템에서 존재하지 않는 자기장이 있습니다.

진동과 파도