Էլեկտրադինամիկայի հիմունքներ. էլեկտրաստատիկա Դասական էլեկտրադինամիկայի օրենքները վերաբերում են

Էլեկտրադինամիկա... Ուղղագրական բառարան-տեղեկագիրք

Էլեկտրամագնիսական դաշտի վարքագծի դասական տեսություն (ոչ քվանտ), որն իրականացնում է էլեկտրականության փոխազդեցությունը։ լիցքեր (էլեկտրամագնիսական փոխազդեցություն): Դասական օրենքներ մակրոսկոպիկ Ե.-ն ձևակերպված են Մաքսվելի հավասարումներում, որոնք թույլ են տալիս ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

- (էլեկտրականություն և հունարեն dinamis ուժ բառից): Ֆիզիկայի մի մասը, որը վերաբերում է էլեկտրական հոսանքների գործողությանը: Ռուսերենում ներառված օտար բառերի բառարան. Chudinov A.N., 1910. ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ էլեկտրականություն բառից, և հուն. դինամիկա, ուժ... Ռուսաց լեզվի օտար բառերի բառարան

Ժամանակակից հանրագիտարան

Էլեկտրադինամիկա- դասական, ոչ քվանտային էլեկտրամագնիսական գործընթացների տեսություն, որտեղ հիմնական դերը խաղում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունները տարբեր միջավայրերում և վակուումում: Էլեկտրադինամիկայի ձևավորմանը նախորդել են C. Coulomb, J. Biot, F. Savart, ... ... Պատկերազարդ հանրագիտարանային բառարան

Էլեկտրամագնիսական գործընթացների դասական տեսություն տարբեր միջավայրերում և վակուումում: Ընդգրկում է երևույթների հսկայական շարք, որոնցում հիմնական դերը խաղում են էլեկտրամագնիսական դաշտի միջոցով իրականացվող լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունները... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ, ֆիզիկայում՝ ոլորտ, որն ուսումնասիրում է էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի և լիցքավորված մարմինների փոխազդեցությունը։ Այս կարգապահությունը սկսվել է 19-րդ դարում։ Ջեյմս Մաքսվելի տեսական աշխատություններով նա հետագայում դարձավ... ... Գիտատեխնիկական հանրագիտարանային բառարան

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ, էլեկտրադինամիկա, շատ ուրիշներ։ ոչ, իգական (տես էլեկտրականություն և դինամիկա) (ֆիզիկական)։ ֆիզիկայի բաժին՝ ուսումնասիրելով էլեկտրական հոսանքի, շարժման մեջ գտնվող էլեկտրականության հատկությունները; մրջյուն էլեկտրաստատիկ. Ուշակովի բացատրական բառարան. Դ.Ն. Ուշակովը։ 1935 1940 ... Ուշակովի բացատրական բառարան

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ, և, է. (մասնագետ): Էլեկտրամագնիսական գործընթացների տեսություն տարբեր միջավայրերում և վակուումում: Օժեգովի բացատրական բառարան. Ս.Ի. Օժեգով, Ն.Յու. Շվեդովա. 1949 1992… Օժեգովի բացատրական բառարան

Գոյական, հոմանիշների թիվը՝ 2 դինամիկա (18) ֆիզիկա (55) Հոմանիշների ASIS բառարան. Վ.Ն. Տրիշին. 2013… Հոմանիշների բառարան

էլեկտրադինամիկա- - [A.S. Goldberg. Անգլերեն-ռուսերեն էներգետիկ բառարան. 2006] Էներգետիկայի թեմաները ընդհանուր EN էլեկտրադինամիկայում ... Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույց

Գրքեր

• Էլեկտրոդինամիկա, A. E. Ivanov. Այս դասագիրքն ինքնաբավ է. այն ներկայացնում է դասախոսություններ, որոնք մի քանի տարի շարունակ կարդացել է ՀՊՏՀ մասնագիտացված կրթական և գիտական ​​կենտրոնում դոցենտը: Ն.Է.Բաուման...
• Էլեկտրոդինամիկա, Սերգեյ Անատոլևիչ Իվանով. ...

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Էլեկտրամագնիսական դաշտերը և էլեկտրամագնիսական փոխազդեցությունները ուսումնասիրվում են ֆիզիկայի մի ճյուղի կողմից, որը կոչվում է. էլեկտրադինամիկա.

Դասական էլեկտրադինամիկան ուսումնասիրում և նկարագրում է էլեկտրամագնիսական դաշտերի հատկությունները։ Ուսումնասիրում է այն օրենքները, որոնցով էլեկտրամագնիսական դաշտերը փոխազդում են էլեկտրական լիցք ունեցող մարմինների հետ:

Էլեկտրադինամիկայի հիմնական հասկացությունները

Անշարժ միջավայրի էլեկտրադինամիկայի հիմքը Մաքսվելի հավասարումներն են։ Էլեկտրոդինամիկան գործում է այնպիսի հիմնական հասկացություններով, ինչպիսիք են էլեկտրամագնիսական դաշտը, էլեկտրական լիցքը, էլեկտրամագնիսական պոտենցիալը, Փոյնթինգ վեկտորը:

Էլեկտրամագնիսական դաշտը նյութի հատուկ տեսակ է, որն արտահայտվում է, երբ լիցքավորված մի մարմին փոխազդում է մյուսի հետ։ Հաճախ էլեկտրամագնիսական դաշտը դիտարկելիս առանձնանում են դրա բաղադրիչները՝ էլեկտրական դաշտ և մագնիսական դաշտ: Էլեկտրական դաշտը ստեղծում է էլեկտրական լիցք կամ փոփոխական մագնիսական դաշտ: Մագնիսական դաշտը առաջանում է լիցքի (լիցքավորված մարմին) շարժման ժամանակ և ժամանակի փոփոխվող էլեկտրական դաշտի առկայության դեպքում։

Էլեկտրամագնիսական պոտենցիալը ֆիզիկական մեծություն է, որը որոշում է էլեկտրամագնիսական դաշտի բաշխումը տարածության մեջ։

Էլեկտրոդինամիկան բաժանվում է. էլեկտրաստատիկ; մագնիսոստատիկա; շարունակականության էլեկտրադինամիկա; հարաբերական էլեկտրադինամիկա.

Poynting վեկտորը (Umov-Poynting վեկտոր) ֆիզիկական մեծություն է, որը էլեկտրամագնիսական դաշտի էներգիայի հոսքի խտության վեկտորն է։ Այս վեկտորի մեծությունը հավասար է էլեկտրամագնիսական էներգիայի տարածման ուղղությանը ուղղահայաց մակերեսի միավորի միջով մեկ միավոր ժամանակում փոխանցվող էներգիային։

Էլեկտրադինամիկան հիմք է հանդիսանում օպտիկայի (որպես գիտության ճյուղ) և ռադիոալիքների ֆիզիկայի ուսումնասիրության և զարգացման համար։ Գիտության այս ճյուղը ռադիոտեխնիկայի և էլեկտրատեխնիկայի հիմքն է:

Դասական էլեկտրադինամիկան, երբ նկարագրում է էլեկտրամագնիսական դաշտերի հատկությունները և դրանց փոխազդեցության սկզբունքները, օգտագործում է Մաքսվելի հավասարումների համակարգը (ինտեգրալ կամ դիֆերենցիալ ձևերով)՝ լրացնելով այն նյութական հավասարումների, սահմանային և սկզբնական պայմանների համակարգով։

Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումներ

Մաքսվելի հավասարումների համակարգը էլեկտրադինամիկայի մեջ ունի նույն նշանակությունը, ինչ Նյուտոնի օրենքները դասական մեխանիկայի մեջ։ Մաքսվելի հավասարումները ստացվել են բազմաթիվ փորձարարական տվյալների ընդհանրացման արդյունքում։ Առանձնացվում են Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումները՝ դրանք գրելով ինտեգրալ կամ դիֆերենցիալ ձևով, և նյութական հավասարումներ, որոնք վեկտորները կապում են նյութի էլեկտրական և մագնիսական հատկությունները բնութագրող պարամետրերով։

Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումները ինտեգրալ ձևով (SI համակարգում).

որտեղ է մագնիսական դաշտի ուժի վեկտորը; էլեկտրական հոսանքի խտության վեկտորն է. - էլեկտրական տեղաշարժի վեկտոր: Հավասարումը (1) արտացոլում է մագնիսական դաշտերի ստեղծման օրենքը: Մագնիսական դաշտ է առաջանում, երբ լիցքը շարժվում է (էլեկտրական հոսանք) կամ երբ փոխվում է էլեկտրական դաշտը։ Այս հավասարումը Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքի ընդհանրացումն է։ Հավասարումը (1) կոչվում է մագնիսական դաշտի շրջանառության թեորեմ։

որտեղ է մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի վեկտորը; - էլեկտրական դաշտի ուժի վեկտոր; L-ն փակ օղակ է, որի միջով շրջանառվում է էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորը: (2) հավասարման մեկ այլ անվանում էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքն է։ Արտահայտությունը (2) նշանակում է, որ պտտվող էլեկտրական դաշտը առաջանում է փոփոխվող մագնիսական դաշտի պատճառով:

որտեղ է էլեկտրական լիցքը; - լիցքավորման խտությունը. Հավասարումը (3) կոչվում է Օստրոգրադսկի-Գաուսի թեորեմ։ Էլեկտրական լիցքերը էլեկտրական դաշտի աղբյուր են, կան անվճար էլեկտրական լիցքեր:

Հավասարումը (4) ցույց է տալիս, որ մագնիսական դաշտը հորձանուտ է: Բնության մեջ մագնիսական լիցքեր չկան։

Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումները դիֆերենցիալ ձևով (SI համակարգ).

որտեղ է էլեկտրական դաշտի ուժի վեկտորը; - մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր:

որտեղ է մագնիսական դաշտի ուժի վեկտորը; - դիէլեկտրական տեղաշարժի վեկտոր; - ընթացիկ խտության վեկտոր:

որտեղ է էլեկտրական լիցքի բաշխման խտությունը:

Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումները դիֆերենցիալ ձևով որոշում են էլեկտրամագնիսական դաշտը տարածության ցանկացած կետում: Եթե ​​լիցքերը և հոսանքները տարածության մեջ անընդհատ բաշխվում են, ապա Մաքսվելի հավասարումների ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերը համարժեք են։ Այնուամենայնիվ, եթե կան անդադար մակերեսներ, ապա Մաքսվելի հավասարումները գրելու ինտեգրալ ձևն ավելի ընդհանուր է։

Մաքսվելի հավասարումների ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերի մաթեմատիկական համարժեքության հասնելու համար դիֆերենցիալ նշումը լրացվում է սահմանային պայմաններով։

Մաքսվելի հավասարումներից հետևում է, որ փոփոխական մագնիսական դաշտը առաջացնում է փոփոխական էլեկտրական դաշտ և հակառակը, այսինքն՝ այդ դաշտերը անբաժանելի են և կազմում են մեկ էլեկտրամագնիսական դաշտ։ Էլեկտրական դաշտի աղբյուրները կարող են լինել կամ էլեկտրական լիցքեր կամ ժամանակի փոփոխվող մագնիսական դաշտ: Մագնիսական դաշտերը գրգռվում են շարժվող էլեկտրական լիցքերի (հոսանքների) կամ փոփոխվող էլեկտրական դաշտերի միջոցով։ Մաքսվելի հավասարումները սիմետրիկ չեն էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի նկատմամբ։ Դա տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ գոյություն ունեն էլեկտրական լիցքեր, իսկ մագնիսական լիցքերը՝ ոչ:

Նյութական հավասարումներ

Մաքսվելի կառուցվածքային հավասարումների համակարգը լրացվում է նյութական հավասարումներով, որոնք արտացոլում են վեկտորների փոխհարաբերությունները նյութի էլեկտրական և մագնիսական հատկությունները բնութագրող պարամետրերի հետ։

որտեղ է հարաբերական դիէլեկտրական հաստատունը, հարաբերական մագնիսական թափանցելիությունն է, հատուկ էլեկտրական հաղորդունակությունը, էլեկտրական հաստատունն է, մագնիսական հաստատունն է: Միջոցն այս դեպքում համարվում է իզոտրոպ, ոչ ֆերոմագնիսական, ոչ ֆերոէլեկտրական։

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱՅԻ ՀԻՄՈՒՆՔՆԵՐ. ԷԼԵԿՏՐՈՍՏԱՏԻԿԱ

ԷԼԵԿՏՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱՅԻ ՀԻՄՈՒՆՔՆԵՐ

Էլեկտրադինամիկա- էլեկտրամագնիսական դաշտի հատկությունների գիտություն.

Էլեկտրամագնիսական դաշտ- որոշվում է լիցքավորված մասնիկների շարժումով և փոխազդեցությամբ:

Էլեկտրական/մագնիսական դաշտի դրսևորում- սա էլեկտրական/մագնիսական ուժերի գործողությունն է.
1) շփման ուժեր և առաձգական ուժեր մակրոկոսմում.
2) միկրոտիեզերքում էլեկտրական/մագնիսական ուժերի ազդեցությունը (ատոմի կառուցվածքը, ատոմների միացումը մոլեկուլների.
տարրական մասնիկների փոխակերպում)

Էլեկտրական/մագնիսական դաշտի հայտնաբերում- Ջ.Մաքսվել:

ԷԼԵԿՏՐՈՍՏԱՏԻԿԱ

Էլեկտրադինամիկայի ճյուղը ուսումնասիրում է էլեկտրական լիցքավորված մարմինները հանգիստ վիճակում։

Տարրական մասնիկներկարող է ունենալ էլ լիցքավորում, ապա դրանք կոչվում են լիցքավորված;
- փոխազդում են միմյանց հետ ուժերով, որոնք կախված են մասնիկների միջև հեռավորությունից,
բայց շատ անգամ գերազանցում են փոխադարձ ձգողականության ուժերը (այս փոխազդեցությունը կոչվում է
էլեկտրամագնիսական):

Էլ գանձել- ֆիզիկական արժեքը որոշում է էլեկտրական/մագնիսական փոխազդեցությունների ինտենսիվությունը:
Էլեկտրական լիցքերի 2 նշան կա՝ դրական և բացասական։
Նման լիցքերով մասնիկները վանում են, իսկ տարբեր լիցքերով մասնիկները ձգում են:
Պրոտոնն ունի դրական լիցք, էլեկտրոնը՝ բացասական, իսկ նեյտրոնը էլեկտրականորեն չեզոք է։

Տարրական լիցքավորում- նվազագույն գանձում, որը հնարավոր չէ բաժանել:
Ինչպե՞ս բացատրել էլեկտրամագնիսական ուժերի առկայությունը բնության մեջ:
- Բոլոր մարմինները պարունակում են լիցքավորված մասնիկներ:
Մարմնի նորմալ վիճակում էլ. չեզոք (քանի որ ատոմը չեզոք է), և էլեկտրական/մագնիսական։ լիազորությունները չեն դրսևորվում.

Մարմինը լիցքավորված է, եթե այն ունի որևէ նշանի գանձման ավելցուկ.
բացասական լիցքավորված - եթե կա էլեկտրոնների ավելցուկ;
դրական լիցքավորված - եթե էլեկտրոնների պակաս կա:

Մարմինների էլեկտրաֆիկացում- սա լիցքավորված մարմիններ ստանալու եղանակներից մեկն է, օրինակ, շփման միջոցով):
Այս դեպքում երկու մարմիններն էլ լիցքավորված են, և լիցքերը նշանով հակառակ են, բայց մեծությամբ հավասար։

Էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքը.

Փակ համակարգում բոլոր մասնիկների լիցքերի հանրահաշվական գումարը մնում է անփոփոխ։
(... բայց ոչ լիցքավորված մասնիկների թիվը, քանի որ կան տարրական մասնիկների փոխակերպումներ)։

Փակ համակարգ

Մասնիկների համակարգ, որի մեջ լիցքավորված մասնիկները դրսից չեն մտնում և դուրս չեն գալիս։

Կուլոնի օրենքը

Էլեկտրաստատիկայի հիմնական օրենքը.

Երկու կետային լիցքավորված մարմինների փոխազդեցության ուժը վակուումում ուղիղ համեմատական ​​է
լիցքավորման մոդուլների արտադրյալը և հակադարձ համեմատական ​​է նրանց միջև հեռավորության քառակուսու հետ:

Երբ մարմինները համարվում են կետային մարմիններ? - եթե նրանց միջև հեռավորությունը մի քանի անգամ ավելի մեծ է, քան մարմինների չափերը.
Եթե ​​երկու մարմին ունեն էլեկտրական լիցքեր, ապա դրանք փոխազդում են Կուլոնի օրենքի համաձայն։

Էլեկտրական լիցքի միավոր
1 C-ը հաղորդիչի խաչմերուկով 1 Ա հոսանքի ժամանակ 1 վայրկյանում անցնող լիցքն է։
1 C-ը շատ մեծ լիցք է:
Տարրական լիցք.

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ԴԱՇՏ

Շուրջը էլեկտրական լիցք կա՝ նյութապես։
Էլեկտրական դաշտի հիմնական հատկությունը՝ ուժի ազդեցությունը դրա մեջ մտցված էլեկտրական լիցքի վրա։

Էլեկտրաստատիկ դաշտ- անշարժ էլեկտրական լիցքի դաշտը ժամանակի հետ չի փոխվում:

Էլեկտրական դաշտի ուժը.- էլ.-ի քանակական բնութագրերը. դաշտերը.
այն ուժի հարաբերությունն է, որով դաշտը գործում է ներմուծված կետային լիցքի վրա այս լիցքի մեծությանը:
- կախված չէ ներդրված լիցքի մեծությունից, այլ բնութագրում է էլեկտրական դաշտը:

Լարվածության վեկտորի ուղղությունը
համընկնում է դրական լիցքի վրա ազդող ուժի վեկտորի ուղղության հետ և հակառակ բացասական լիցքի վրա ազդող ուժի ուղղությանը։

Կետային լիցքավորման դաշտի ուժը.

որտեղ q0-ը էլեկտրական դաշտը ստեղծող լիցքն է:
Դաշտի ցանկացած կետում ինտենսիվությունը միշտ ուղղված է այս կետը և q0-ը միացնող ուղիղ գծի երկայնքով:

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ԿԱՐՈՂՈՒԹՅՈՒՆ

Բնութագրում է երկու հաղորդիչների՝ էլեկտրական լիցք կուտակելու ունակությունը։
- կախված չէ q-ից և U-ից:
- կախված է հաղորդիչների երկրաչափական չափերից, դրանց ձևից, հարաբերական դիրքից, հաղորդիչների միջև եղած միջավայրի էլեկտրական հատկություններից:

SI միավորներ. (F - farad)

Կոնդենսատորներ

Էլեկտրական սարք, որը պահում է լիցքը
(երկու հաղորդիչ, որոնք բաժանված են դիէլեկտրական շերտով):

Որտեղ d-ը շատ ավելի փոքր է, քան հաղորդիչի չափսերը:

Նշում էլեկտրական դիագրամների վրա.

Ամբողջ էլեկտրական դաշտը կենտրոնացած է կոնդենսատորի ներսում։
Կոնդենսատորի լիցքը կոնդենսատորի թիթեղներից մեկի լիցքի բացարձակ արժեքն է:

Կոնդենսատորների տեսակները.
1. ըստ դիէլեկտրիկի տեսակի՝ օդային, միկա, կերամիկական, էլեկտրոլիտիկ
2. ըստ թիթեղների ձեւի՝ հարթ, գնդաձեւ։
3. ըստ հզորության՝ հաստատուն, փոփոխական (կարգավորելի):

Հարթ կոնդենսատորի էլեկտրական հզորություն

որտեղ S-ը կոնդենսատորի ափսեի (ծածկման) տարածքն է
դ - ափսեների միջև հեռավորությունը
eo - էլեկտրական հաստատուն
e - դիէլեկտրիկի դիէլեկտրական հաստատուն

Ներառյալ կոնդենսատորները էլեկտրական միացումում

զուգահեռ

հաջորդական

Այնուհետև ընդհանուր էլեկտրական հզորությունը (C):

երբ զուգահեռ միացված է

.

երբ միացված է սերիական

DC AC ՄԻԱՑՈՒՄՆԵՐ

Էլեկտրականություն- լիցքավորված մասնիկների (ազատ էլեկտրոնների կամ իոնների) պատվիրված շարժում:
Այս դեպքում էլեկտրաէներգիան փոխանցվում է դիրիժորի խաչմերուկով: լիցք (լիցքավորված մասնիկների ջերմային շարժման ընթացքում ընդհանուր փոխանցված էլեկտրական լիցքը = 0, քանի որ դրական և բացասական լիցքերը փոխհատուցվում են):

Էլփոստի ուղղություն ընթացիկ- պայմանականորեն ընդունված է դիտարկել դրական լիցքավորված մասնիկների շարժման ուղղությունը (+-ից -):

Էլփոստի գործողություններ ընթացիկ (դիրիժորի մեջ).

հոսանքի ջերմային ազդեցություն- հաղորդիչի ջեռուցում (բացառությամբ գերհաղորդիչների);

հոսանքի քիմիական ազդեցություն -հայտնվում է միայն էլեկտրոլիտներում էլեկտրոլիտը կազմող նյութերն ազատվում են էլեկտրոդների վրա.

հոսանքի մագնիսական ազդեցություն(հիմնական) - դիտվում է բոլոր հաղորդիչներում (մագնիսական ասեղի շեղում հոսանք ունեցող հաղորդիչի մոտ և հոսանքի ուժի ազդեցությունը հարևան հաղորդիչների վրա մագնիսական դաշտի միջոցով):

ՕՀՄ-ի ՕՐԵՆՔԸ ՇՐՋԱՆԱՅԻՆ ԲԱԺԻՆԻ ՀԱՄԱՐ

որտեղ R-ը շղթայի հատվածի դիմադրությունն է: (դիրիժորն ինքնին նույնպես կարելի է համարել շղթայի հատված):

Յուրաքանչյուր դիրիժոր ունի իր հատուկ ընթացիկ-լարման բնութագիրը:

ԴԻՄԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ

Հաղորդավարի հիմնական էլեկտրական բնութագրերը.
- ըստ Օհմի օրենքի, այս արժեքը հաստատուն է տվյալ հաղորդիչի համար:

1 Օմ-ն իր ծայրերում պոտենցիալ տարբերությամբ հաղորդիչի դիմադրությունն է
1 Վ լարման վրա, և դրա մեջ ընթացիկ ուժը 1 Ա է:

Դիմադրությունը կախված է միայն հաղորդիչի հատկություններից.

որտեղ S-ը հաղորդիչի լայնական հատվածն է, l-ը հաղորդիչի երկարությունն է,
ro - հաղորդիչ նյութի հատկությունները բնութագրող դիմադրողականություն:

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՍԿՐՄԱՆՆԵՐ

Դրանք բաղկացած են աղբյուրից, էլեկտրական հոսանքի սպառողից, լարերից և անջատիչից։

ԴԻՐԻԺՈՐՆԵՐԻ ՍԵՐԻԱ ՄԻԱՑՈՒՄ

I - ընթացիկ ուժը միացումում
U - լարումը շղթայի հատվածի ծայրերում

Հաղորդավարների ԶՈՒԳԱՀԱԼ ՄԻԱՑՈՒՄ

I - ընթացիկ ուժը շղթայի չճյուղավորված հատվածում
U - լարումը շղթայի հատվածի ծայրերում
R - շղթայի հատվածի ընդհանուր դիմադրություն

Հիշեք, թե ինչպես են միացված չափիչ գործիքները.

Ամպերաչափ - սերիական միացված է դիրիժորի հետ, որում չափվում է հոսանքը:

Վոլտմետր - միացված է հաղորդիչին զուգահեռ, որի վրա լարումը չափվում է:

DC ՕՊԵՐԱՑԻԱ

Ընթացիկ աշխատանք- սա էլեկտրական դաշտի աշխատանքն է հաղորդիչի երկայնքով էլեկտրական լիցքեր փոխանցելու համար.

Շղթայի մի հատվածի վրա հոսանքի կատարած աշխատանքը հավասար է հոսանքի, լարման և ժամանակի արտադրյալին, որի ընթացքում կատարվել է աշխատանքը:

Օգտագործելով Օհմի օրենքի բանաձևը շղթայի մի հատվածի համար, կարող եք գրել հոսանքի աշխատանքը հաշվարկելու բանաձևի մի քանի տարբերակ.

Ըստ էներգիայի պահպանման օրենքի.

Աշխատանքը հավասար է շղթայի մի հատվածի էներգիայի փոփոխությանը, ուստի հաղորդիչի կողմից թողարկված էներգիան հավասար է հոսանքի աշխատանքին։

SI համակարգում.

ՋՈԼ-ԼԵՆՑ ՕՐԵՆՔ

Երբ հոսանքն անցնում է հաղորդիչով, հաղորդիչը տաքանում է, և ջերմափոխանակությունը տեղի է ունենում շրջակա միջավայրի հետ, այսինքն. հաղորդիչը ջերմություն է հաղորդում իրեն շրջապատող մարմիններին:

Շրջակա միջավայր հոսանք տեղափոխող հաղորդիչի կողմից արտանետվող ջերմության քանակը հավասար է ընթացիկ ուժի քառակուսու արտադրյալին, հաղորդիչի դիմադրության և հաղորդիչով հոսանքի անցման ժամանակին:

Ըստ էներգիայի պահպանման օրենքի՝ հաղորդիչի կողմից թողարկված ջերմության քանակը թվայինորեն հավասար է հաղորդիչով միևնույն ժամանակ անցնող հոսանքի կատարած աշխատանքին։

SI համակարգում.

[Q] = 1 Ջ

DC POWER

t ժամանակի ընթացքում հոսանքի կատարած աշխատանքի հարաբերակցությունը այս ժամանակային միջակայքին:

SI համակարգում.

Գերհաղորդականության երևույթը

Ցածր ջերմաստիճանի գերհաղորդականության հայտնաբերում.
1911 թ - հոլանդացի գիտնական Կամերլինգ - Օննես
նկատվում է չափազանց ցածր ջերմաստիճաններում (25 K-ից ցածր) շատ մետաղների և համաձուլվածքների մեջ.
Նման ջերմաստիճաններում այդ նյութերի դիմադրողականությունը դառնում է անհետացող փոքր:

1957 թվականին տրվեց գերհաղորդականության երևույթի տեսական բացատրությունը.
Կուպեր (ԱՄՆ), Բոգոլյուբով (ԽՍՀՄ)

1957 թ Քոլլինսի փորձը. հոսանքը փակ շղթայում առանց հոսանքի աղբյուրի չի դադարել 2,5 տարի:

1986 թվականին հայտնաբերվեց բարձր ջերմաստիճանի գերհաղորդականություն (100 K-ում) (մետաղակերամիկայի համար)։

Գերհաղորդականության հասնելու դժվարությունը.
- նյութի ուժեղ սառեցման անհրաժեշտությունը

Կիրառման տարածք.
- ուժեղ մագնիսական դաշտերի ստացում;
- արագացուցիչներում և գեներատորներում գերհաղորդիչ ոլորունով հզոր էլեկտրամագնիսներ:

Ներկայումս էներգետիկայի ոլորտում կա մեծ խնդիր
- էլեկտրաէներգիայի մեծ կորուստներ փոխանցման ընթացքումնրան մետաղալարով:

Հնարավոր լուծումԽնդիրներ:
գերհաղորդականությամբ, հաղորդիչների դիմադրությունը մոտավորապես 0 է
իսկ էներգիայի կորուստները կտրուկ կրճատվում են։

Ամենաբարձր գերհաղորդիչ ջերմաստիճան ունեցող նյութ
1988 թվականին ԱՄՆ-ում –148°C ջերմաստիճանում ստացվել է գերհաղորդականության ֆենոմենը։ Հաղորդավարը թալիումի, կալցիումի, բարիումի և պղնձի օքսիդների խառնուրդ էր՝ Tl2Ca2Ba2Cu3Ox:

Կիսահաղորդիչ -

Նյութ, որի դիմադրողականությունը կարող է տարբեր լինել լայն տիրույթում և շատ արագ նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, ինչը նշանակում է, որ էլեկտրական հաղորդունակությունը (1/R) մեծանում է։
- դիտվում է սիլիցիումի, գերմանիումի, սելենիում և որոշ միացությունների մեջ:

Անցկացման մեխանիզմկիսահաղորդիչների մեջ

Կիսահաղորդչային բյուրեղներն ունեն ատոմային բյուրեղային ցանց, որտեղ արտաքին էլեկտրոնները կապված են հարևան ատոմների հետ կովալենտային կապերով:
Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում մաքուր կիսահաղորդիչները չունեն ազատ էլեկտրոններ և իրենց պահում են որպես մեկուսիչ:

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՀՈՍԱՆՔ ՎԱԿՈՒՈՒՄՈՒՄ

Ի՞նչ է վակուումը:
- սա գազի հազվադեպացման աստիճանն է, որի դեպքում մոլեկուլների բախումներ գործնականում չկան.

Էլեկտրական հոսանքը հնարավոր չէ, քանի որ իոնացված մոլեկուլների հնարավոր քանակը չի կարող ապահովել էլեկտրական հաղորդունակություն.
- հնարավոր է էլեկտրական հոսանք ստեղծել վակուումում, եթե օգտագործում եք լիցքավորված մասնիկների աղբյուր.
- լիցքավորված մասնիկների աղբյուրի գործողությունը կարող է հիմնված լինել ջերմային արտանետման երևույթի վրա:

Թերմիոնային արտանետում

- սա պինդ կամ հեղուկ մարմինների կողմից էլեկտրոնների արտանետումն է, երբ դրանք տաքացվում են տաք մետաղի տեսանելի փայլին համապատասխանող ջերմաստիճանում:
Ջեռուցվող մետաղական էլեկտրոդը անընդհատ էլեկտրոններ է արտանետում՝ իր շուրջը ձևավորելով էլեկտրոնային ամպ։
Հավասարակշռված վիճակում էլեկտրոդներից հեռացած էլեկտրոնների թիվը հավասար է նրան վերադարձած էլեկտրոնների թվին (քանի որ էլեկտրոդը դրական լիցքավորված է դառնում, երբ էլեկտրոնները կորչում են):
Որքան բարձր է մետաղի ջերմաստիճանը, այնքան բարձր է էլեկտրոնային ամպի խտությունը։

Վակուումային դիոդ

Վակուումի մեջ էլեկտրական հոսանքը հնարավոր է վակուումային խողովակներում:
Վակուումային խողովակը սարք է, որն օգտագործում է ջերմային արտանետման ֆենոմենը։

Վակուումային դիոդը երկու էլեկտրոդից բաղկացած (A - անոդ և K - կաթոդ) էլեկտրոնային խողովակ է:
Ապակե տարայի ներսում շատ ցածր ճնշում է ստեղծվում

H - թելիկ, որը տեղադրված է կաթոդի ներսում այն ​​տաքացնելու համար: Ջեռուցվող կաթոդի մակերեսը էլեկտրոններ է արտանետում։ Եթե ​​անոդը միացված է ընթացիկ աղբյուրի +-ին, իսկ կաթոդը միացված է -ին, ապա շղթան հոսում է.
մշտական ​​ջերմային հոսանք. Վակուումային դիոդն ունի միակողմանի հաղորդունակություն:
Նրանք. Անոդում հոսանքը հնարավոր է, եթե անոդի ներուժը ավելի բարձր է, քան կաթոդի ներուժը: Այս դեպքում էլեկտրոնային ամպի էլեկտրոնները ձգվում են դեպի անոդ՝ ստեղծելով էլեկտրական հոսանք վակուումում։

Վակուումային դիոդի հոսանք-լարման բնութագրիչ:

Անոդի ցածր լարման դեպքում կաթոդի արտանետվող ոչ բոլոր էլեկտրոններն են հասնում անոդին, իսկ էլեկտրական հոսանքը փոքր է։ Բարձր լարման դեպքում հոսանքը հասնում է հագեցվածության, այսինքն. առավելագույն արժեքը.
Փոփոխական հոսանքը ուղղելու համար օգտագործվում է վակուումային դիոդ:

Հոսանք դիոդային ուղղիչի մուտքի մոտ.

Ուղղիչի ելքային հոսանքը.

Էլեկտրոնային ճառագայթներ

Սա արագ թռչող էլեկտրոնների հոսք է վակուումային խողովակներում և գազի արտանետման սարքերում:

Էլեկտրոնային ճառագայթների հատկությունները.

Շեղումներ էլեկտրական դաշտերում;
- շեղվել մագնիսական դաշտերում Լորենցի ուժի ազդեցության տակ.
- երբ նյութին հարվածող ճառագայթը դանդաղում է, հայտնվում է ռենտգենյան ճառագայթում.
- առաջացնում է որոշ պինդ մարմինների և հեղուկների (լյումինոֆորներ) փայլ (լյումինեսցենցիա).
- շփվելով նյութը տաքացնել:

Կաթոդային ճառագայթների խողովակ (CRT)

Օգտագործվում են ջերմային արտանետումների երևույթները և էլեկտրոնային ճառագայթների հատկությունները։

CRT-ն բաղկացած է էլեկտրոնային ատրճանակից, հորիզոնական և ուղղահայաց շեղիչներից
էլեկտրոդի թիթեղներ և էկրան:
Էլեկտրոնային ատրճանակում տաքացվող կաթոդով արտանետվող էլեկտրոնները անցնում են հսկիչ ցանցի էլեկտրոդով և արագանում են անոդներով: Էլեկտրոնային ատրճանակը կենտրոնացնում է էլեկտրոնային ճառագայթը մի կետի մեջ և փոխում է էկրանի լույսի պայծառությունը: Շեղվող հորիզոնական և ուղղահայաց թիթեղները թույլ են տալիս էկրանի վրա էլեկտրոնային ճառագայթը տեղափոխել էկրանի ցանկացած կետ: Խողովակի էկրանը պատված է ֆոսֆորով, որը սկսում է փայլել, երբ ռմբակոծվում է էլեկտրոններով:

Գոյություն ունեն երկու տեսակի խողովակներ.

1) էլեկտրոնային փնջի էլեկտրաստատիկ կառավարմամբ (էլեկտրական փնջի շեղումը միայն էլեկտրական դաշտով).
2) էլեկտրամագնիսական կառավարմամբ (ավելացված են մագնիսական շեղման պարույրներ).

CRT-ի հիմնական կիրառությունները.

պատկերային խողովակներ հեռուստատեսային սարքավորումներում;
համակարգչային էկրաններ;
էլեկտրոնային օսցիլոսկոպները չափման տեխնոլոգիայի մեջ.

ԷԼԵԿՏՐԱԿԱՆ ՀՈՍԱՆՔ ԳԱԶԵՐՈՒՄ

Նորմալ պայմաններում գազը դիէլեկտրիկ է, այսինքն. այն բաղկացած է չեզոք ատոմներից և մոլեկուլներից և չի պարունակում էլեկտրական հոսանքի ազատ կրիչներ։
Հաղորդավար գազը իոնացված գազ է։ Իոնացված գազն ունի էլեկտրոն-իոնային հաղորդունակություն։

Օդը դիէլեկտրիկ է էլեկտրահաղորդման գծերի, օդային կոնդենսատորների և կոնտակտային անջատիչների մեջ:

Օդը հաղորդիչ է, երբ կայծակ է առաջանում, էլեկտրական կայծ է առաջանում կամ երբ առաջանում է եռակցման աղեղ:

Գազի իոնացում

Դա չեզոք ատոմների կամ մոլեկուլների տրոհումն է դրական իոնների և էլեկտրոնների՝ ատոմներից էլեկտրոններ հեռացնելու միջոցով։ Իոնացումը տեղի է ունենում, երբ գազը տաքացվում է կամ ենթարկվում ճառագայթման (ուլտրամանուշակագույն, ռենտգենյան ճառագայթներ, ռադիոակտիվ) և բացատրվում է ատոմների և մոլեկուլների քայքայմամբ բարձր արագությամբ բախումների ժամանակ։

Գազի արտանետում

Սա էլեկտրական հոսանք է իոնացված գազերում:
Լիցքի կրիչները դրական իոններ և էլեկտրոններ են։ Գազի արտանետումը նկատվում է գազի արտանետման խողովակներում (լամպերում), երբ ենթարկվում է էլեկտրական կամ մագնիսական դաշտի:

Լիցքավորված մասնիկների վերահամակցում

- գազը դադարում է հաղորդիչ լինել, եթե իոնացումը դադարում է, դա տեղի է ունենում վերահամակցման արդյունքում (հակառակ լիցքավորված մասնիկների վերամիավորում):

Գոյություն ունի ինքնակառավարվող և ոչ ինքնակառավարվող գազի արտանետում։

Ոչ ինքնակառավարվող գազի արտանետում

Եթե ​​իոնիզատորի գործողությունը դադարեցվի, ապա լիցքաթափումը նույնպես կդադարի:

Երբ արտանետումը հասնում է հագեցվածության, գրաֆիկը դառնում է հորիզոնական: Այստեղ գազի էլեկտրական հաղորդունակությունը պայմանավորված է միայն իոնատորի գործողությամբ։

Ինքնապահպանվող գազի արտանետում

Այս դեպքում գազի արտանետումը շարունակվում է նույնիսկ արտաքին իոնիզատորի դադարեցումից հետո՝ ազդեցության իոնացման արդյունքում առաջացած իոնների և էլեկտրոնների պատճառով (= էլեկտրական ցնցումների իոնացում); տեղի է ունենում, երբ էլեկտրոդների միջև պոտենցիալ տարբերությունը մեծանում է (էլեկտրոնային ավալանշ է առաջանում):
Ոչ ինքնակառավարվող գազի արտանետումը կարող է վերածվել ինքնուրույն գազի արտանետման, երբ Ua = Միացում:

Գազի էլեկտրական քայքայումը

Ոչ ինքնասպասվող գազի արտանետման ինքնակայունի անցման գործընթացը:

Տեղի է ունենում ինքնուրույն գազի արտանետում 4 տեսակ.

1. մխացող - ցածր ճնշումների դեպքում (մինչև մի քանի մմ Hg) - նկատվում է գազալուսային խողովակներում և գազային լազերներում:
2. կայծ - նորմալ ճնշման և էլեկտրական դաշտի բարձր ուժի դեպքում (կայծակ - ընթացիկ ուժը մինչև հարյուր հազար ամպեր):
3. պսակ - նորմալ ճնշման դեպքում ոչ միատեսակ էլեկտրական դաշտում (գագաթին):
4. աղեղ - հոսանքի բարձր խտություն, ցածր լարում էլեկտրոդների միջև (գազի ջերմաստիճանը աղեղային ալիքում -5000-6000 աստիճան Ցելսիուս); դիտվում է լուսարձակների և պրոյեկցիոն ֆիլմերի սարքավորումներում:

Այս արտանետումները նկատվում են.

մխացող - լյումինեսցենտային լամպերի մեջ;
կայծ - կայծակի մեջ;
կորոնա - էլեկտրական տեղումներ, էներգիայի արտահոսքի ժամանակ;
աղեղ - եռակցման ժամանակ, սնդիկի լամպերի մեջ:

Պլազմա

Սա իոնացման բարձր աստիճան ունեցող նյութի չորրորդ ագրեգացման վիճակն է՝ բարձր ջերմաստիճանում բարձր արագությամբ մոլեկուլների բախման պատճառով. հայտնաբերված բնության մեջ՝ իոնոսֆերա - թույլ իոնացված պլազմա, Արև - լիովին իոնացված պլազմա; արհեստական ​​պլազմա - գազային լամպերի մեջ:

Պլազման կարող է լինել.

Ցածր ջերմաստիճան - 100,000K-ից ցածր ջերմաստիճանում;
բարձր ջերմաստիճան - 100,000K-ից բարձր ջերմաստիճանում:

Պլազմայի հիմնական հատկությունները.

Բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն
- ուժեղ փոխազդեցություն արտաքին էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի հետ:

Ջերմաստիճանի վրա

Ցանկացած նյութ գտնվում է պլազմային վիճակում։

Հետաքրքիր է, որ Տիեզերքի նյութի 99%-ը պլազմա է

ԹԵՍՏԱՅԻՆ ՀԱՐՑԵՐ ԹԵՍՏԱՐԿՄԱՆ ՀԱՄԱՐ

Կուլոնի օրենքը.

Որտեղ Ֆ - երկու լիցքավորված մարմինների միջև էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության ուժը.

ք 1 , ք 2 – մարմինների էլեկտրական լիցքեր;

ε – միջավայրի հարաբերական դիէլեկտրական հաստատուն;

ε 0 =8,85·10 -12 F/m – էլեկտրական հաստատուն;

r- երկու լիցքավորված մարմինների միջև հեռավորությունը.

Գծային լիցքավորման խտություն.

որտեղ դ q –տարրական լիցքավորում յուրաքանչյուր հատվածի երկարության համար դ լ.

Մակերեւութային լիցքավորման խտությունը.

որտեղ դ q –տարրական լիցք մակերևույթի վրա դ ս.

Ծավալի լիցքավորման խտությունը.

որտեղ դ q –տարրական լիցք, ծավալով դ Վ.

Էլեկտրական դաշտի ուժը.

Որտեղ Ֆ – լիցքի վրա գործող ուժ ք.

Գաուսի թեորեմ.

Որտեղ Ե- էլեկտրաստատիկ դաշտի ուժ;

դ Ս – վեկտոր , որի մոդուլը հավասար է ներթափանցվող մակերեսի մակերեսին, իսկ ուղղությունը համընկնում է դեպի տեղանք նորմալի ուղղության հետ.

ք– մակերևույթի ներսում գտնվող բանտարկյալների հանրահաշվական գումարը դ Սմեղադրանքները.

Լարվածության վեկտորի շրջանառության թեորեմ.

Էլեկտրաստատիկ դաշտի ներուժ.

Որտեղ Վ p – կետային լիցքի պոտենցիալ էներգիա ք.

Կետային լիցքավորման ներուժ.

Կետային լիցքավորման դաշտի ուժը.

.

Դաշտի ուժը, որը ստեղծված է անսահման ուղիղ միատեսակ լիցքավորված գծով կամ անսահման երկար մխոցով.

Որտեղ τ - գծային լիցքավորման խտություն;

r– հեռավորությունը թելից կամ գլան առանցքից մինչև դաշտի ուժի որոշման կետը:

Անսահման միատեսակ լիցքավորված ինքնաթիռի կողմից ստեղծված դաշտի ուժը.

որտեղ σ-ն մակերեսային լիցքի խտությունն է:

Ընդհանուր դեպքում ներուժի և լարվածության հարաբերությունները.

E= – gradφ = .

Պոտենցիալի և ինտենսիվության հարաբերությունը միատեսակ դաշտի դեպքում.

Ե= ,

Որտեղ դ– φ 1 և φ 2 պոտենցիալներով կետերի միջև հեռավորությունը:

Պոտենցիալի և ինտենսիվության միջև կապը կենտրոնական կամ առանցքային համաչափությամբ դաշտի դեպքում.

Դաշտային ուժերի աշխատանքը՝ q լիցքը պոտենցիալ ունեցող դաշտային կետից տեղափոխելու համար φ 1պոտենցիալ ունեցող կետի φ 2:

A=q(φ 1 – φ 2).

Հաղորդավարի էլեկտրական հզորությունը.

Որտեղ ք- դիրիժորի լիցքավորում;

φ-ը հաղորդիչի պոտենցիալն է, պայմանով, որ անսահմանության դեպքում հաղորդիչի պոտենցիալը հավասար է զրոյի:

Կոնդենսատորի հզորությունը.

Որտեղ ք- կոնդենսատորի լիցքավորում;

U- պոտենցիալ տարբերություն կոնդենսատորի թիթեղների միջև:

Հարթ կոնդենսատորի էլեկտրական հզորությունը.

որտեղ ε-ը թիթեղների միջև գտնվող դիէլեկտրիկի դիէլեկտրիկ հաստատունն է.

դ- ափսեների միջև հեռավորությունը;

Ս- թիթեղների ընդհանուր մակերեսը.

Կոնդենսատորային բանկի էլեկտրական հզորությունը.

բ) զուգահեռ կապով.

Լիցքավորված կոնդենսատորի էներգիա.

,

Որտեղ ք- կոնդենսատորի լիցքավորում;

U- թիթեղների միջև պոտենցիալ տարբերություն;

Գ- կոնդենսատորի էլեկտրական հզորությունը.

DC Power:

որտեղ դ ք– d ժամանակի ընթացքում հաղորդիչի խաչմերուկով հոսող լիցք տ.

Ընթացիկ խտություն:

Որտեղ Ի- ընթացիկ ուժը հաղորդիչում;

Ս- դիրիժորի տարածք:

Օհմի օրենքը շղթայի հատվածի համար, որը չի պարունակում EMF.

Որտեղ Ի- ընթացիկ ուժը տարածքում;

U

Ռ- տարածքի դիմադրություն.

Օհմի օրենքը emf պարունակող շղթայի հատվածի համար.

Որտեղ Ի- ընթացիկ ուժը տարածքում;

U- լարումը հատվածի ծայրերում;

Ռ- հատվածի ընդհանուր դիմադրություն;

ε – Աղբյուրի EMF.

Օհմի օրենքը փակ (ամբողջական) շղթայի համար.

Որտեղ Ի- ընթացիկ ուժը միացումում;

Ռ- շղթայի արտաքին դիմադրություն;

r- աղբյուրի ներքին դիմադրություն;

ε – Աղբյուրի EMF.

Կիրխհոֆի օրենքները.

2. ,

որտեղ է հանգույցի վրա համընկնող ընթացիկ հզորությունների հանրահաշվական գումարը.

- շղթայում լարման անկումների հանրահաշվական գումարը.

- EMF-ի հանրահաշվական գումարը շղթայում:

Հաղորդավարի դիմադրություն.

Որտեղ Ռ- հաղորդիչի դիմադրություն;

ρ - հաղորդիչի դիմադրողականություն;

լ- դիրիժորի երկարությունը;

Ս

Հաղորդավարի հաղորդունակությունը.

Որտեղ Գ- հաղորդիչի հաղորդունակություն;

γ – հաղորդիչի հաղորդունակություն;

լ- դիրիժորի երկարությունը;

Ս- հաղորդիչի խաչմերուկի տարածքը.

Հաղորդավար համակարգի դիմադրություն.

ա) սերիական կապով.

ա) զուգահեռ կապով.

Ընթացիկ աշխատանք.

,

Որտեղ Ա- ընթացիկ աշխատանք;

U- Լարման;

Ի- ընթացիկ ուժ;

Ռ- դիմադրություն;

տ- ժամանակ.

Ընթացիկ հզորություն.

.

Ջուլ-Լենցի օրենքը

Որտեղ Ք- թողարկված ջերմության քանակը.

Օհմի օրենքը դիֆերենցիալ ձևով.

ժ=γ Ե ,

Որտեղ ժ - ընթացիկ խտություն;

γ - հատուկ հաղորդունակություն;

Ե- էլեկտրական դաշտի ուժը.

Մագնիսական ինդուկցիայի և մագնիսական դաշտի ուժի միջև կապը.

Բ=μμ 0 Հ ,

Որտեղ Բ - մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր;

μ– մագնիսական թափանցելիություն;

Հ- մագնիսական դաշտի ուժը.

Biot-Savart-Laplace օրենքը.

,

որտեղ դ Բ - որոշակի կետում հաղորդիչի կողմից ստեղծված մագնիսական դաշտի ինդուկցիա.

μ - մագնիսական թափանցելիություն;

μ 0 =4π·10 -7 H/m – մագնիսական հաստատուն;

Ի- ընթացիկ ուժը հաղորդիչում;

դ լ - հաղորդիչ տարր;

r- շառավիղի վեկտորը, որը կազմված է d տարրից լ դիրիժոր այն կետին, որտեղ որոշվում է մագնիսական դաշտի ինդուկցիան:

Մագնիսական դաշտի ընդհանուր ընթացիկ օրենքը (վեկտորի շրջանառության թեորեմ Բ):

,

Որտեղ n– շղթայով ծածկված հոսանքներով հաղորդիչների թիվը Լազատ ձև.

Մագնիսական ինդուկցիա շրջանաձև հոսանքի կենտրոնում.

Որտեղ Ռ- շրջանաձև շրջադարձի շառավիղը.

Մագնիսական ինդուկցիա շրջանաձև հոսանքի առանցքի վրա.

,

Որտեղ հ– հեռավորությունը կծիկի կենտրոնից մինչև այն կետը, որտեղ որոշվում է մագնիսական ինդուկցիան:

Առաջընթաց հոսանքի դաշտի մագնիսական ինդուկցիա.

Որտեղ r 0 - հեռավորությունը մետաղալարերի առանցքից մինչև այն կետը, որտեղ որոշվում է մագնիսական ինդուկցիան:

Էլեկտրամագնիսական դաշտի մագնիսական ինդուկցիա.

B=μμ 0 ոչ ես,

Որտեղ n- էլեկտրամագնիսական սարքի պտույտների քանակի և դրա երկարության հարաբերակցությունը.

Ամպերի հզորությունը.

դ Ֆ = Ես,

որտեղ դ Ֆ – Ամպերի հզորություն;

Ի- ընթացիկ ուժը հաղորդիչում;

դ լ - դիրիժորի երկարությունը;

Բ- մագնիսական դաշտի ինդուկցիա.

Լորենցի ուժ.

Ֆ=ք Ե +ք[v Բ ],

Որտեղ Ֆ - Լորենցի ուժ;

ք- մասնիկների լիցք;

Ե- էլեկտրական դաշտի ուժ;

v- մասնիկների արագություն;

Բ- մագնիսական դաշտի ինդուկցիա.

Մագնիսական հոսք.

ա) միատեսակ մագնիսական դաշտի և հարթ մակերեսի դեպքում.

Φ=B n Ս,

Որտեղ Φ - մագնիսական հոսք;

Բն- մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի պրոյեկցիան նորմալ վեկտորի վրա.

Ս- ուրվագծային տարածք;

բ) ոչ միատեսակ մագնիսական դաշտի և կամայական պրոյեկցիայի դեպքում.

Հոսքային կապեր (ամբողջական հոսք) toroid-ի և solenoid-ի համար.

Որտեղ Ψ - ամբողջական հոսք;

N - շրջադարձերի քանակը;

Φ - մագնիսական հոսք, որը թափանցում է մեկ պտույտ:

Օղակի ինդուկտիվություն.

Solenoid ինդուկտիվություն:

L=μμ 0 n 2 V,

Որտեղ Լ- էլեկտրամագնիսական ինդուկտիվություն;

μ - մագնիսական թափանցելիություն;

μ 0 - մագնիսական հաստատուն;

n- պտույտների քանակի և դրա երկարության հարաբերակցությունը.

Վ- solenoid ծավալը.

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի Ֆարադայի օրենքը.

որտեղ ε ես- առաջացած էմֆ;

– մեկ միավոր ժամանակի ընդհանուր հոսքի փոփոխություն:

Աշխատեք մագնիսական դաշտում փակ օղակ տեղափոխելու համար.

A=IΔ Φ,

Որտեղ Ա- աշխատել եզրագծի շարժման վրա;

Ի- ընթացիկ ուժը միացումում;

Δ Φ – շղթայի միջով անցնող մագնիսական հոսքի փոփոխություն.

Ինքնաստեղծ emf:

Մագնիսական դաշտի էներգիա.

Ծավալային մագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը.

,

որտեղ ω-ն ծավալային մագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունն է.

Բ- մագնիսական դաշտի ինդուկցիա;

Հ- մագնիսական դաշտի ուժ;

μ - մագնիսական թափանցելիություն;

μ 0 - մագնիսական հաստատուն:

3.2. Հասկացություններ և սահմանումներ

? Թվարկե՛ք էլեկտրական լիցքի հատկությունները:

1. Գոյություն ունեն լիցքերի երկու տեսակ՝ դրական և բացասական։

2. Ինչպես լիցքերը վանում են, ի տարբերություն լիցքերի ձգման:

3. Գանձումները ունեն դիսկրետության հատկություն. բոլորը ամենափոքր տարրականի բազմապատիկն են:

4. Լիցքը անփոփոխ է, դրա արժեքը կախված չէ հղման համակարգից:

5. Լիցքը հավելում է՝ մարմինների համակարգի լիցքը հավասար է համակարգի բոլոր մարմինների լիցքերի գումարին։

6. Փակ համակարգի ընդհանուր էլեկտրական լիցքը հաստատուն արժեք է

7. Անշարժ լիցքը էլեկտրական դաշտի աղբյուր է, շարժվող լիցքը՝ մագնիսական դաշտի աղբյուր։

? Ձևակերպեք Կուլոնի օրենքը.

Երկու անշարժ կետային լիցքերի փոխազդեցության ուժը համամասնական է լիցքերի մեծությունների արտադրյալին և հակադարձ համեմատական՝ նրանց միջև հեռավորության քառակուսուն։ Ուժն ուղղված է լիցքերը միացնող գծի երկայնքով։

? Ի՞նչ է էլեկտրական դաշտը: Էլեկտրական դաշտի ուժի՞ն: Ձևակերպե՛ք էլեկտրական դաշտի ուժի սուպերպոզիցիային սկզբունքը.

Էլեկտրական դաշտը նյութի տեսակ է, որը կապված է էլեկտրական լիցքերի հետ և փոխանցում է մի լիցքի գործողությունը մյուսին։ Լարվածությունը դաշտին բնորոշ ուժ է, որը հավասար է դաշտի տվյալ կետում տեղադրված միավոր դրական լիցքի վրա ազդող ուժին: Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը - կետային լիցքերի համակարգի կողմից ստեղծված դաշտի ուժգնությունը հավասար է յուրաքանչյուր լիցքի դաշտի ուժգնության վեկտորային գումարին:

? Ինչպե՞ս են կոչվում էլեկտրաստատիկ դաշտի ուժային գծերը: Թվարկե՛ք ուժի գծերի հատկությունները:

Այն ուղիղը, որի շոշափողը յուրաքանչյուր կետում համընկնում է դաշտի ուժգնության վեկտորի ուղղության հետ, կոչվում է ուժի գիծ: Ուժի գծերի հատկությունները. դրանք սկսվում են դրական լիցքերով, ավարտվում են բացասական լիցքերով, չեն ընդհատվում և չեն հատվում միմյանց:

? Տվեք էլեկտրական դիպոլի սահմանումը: Դիպոլի դաշտ.

Երկու հավասար մեծությամբ, նշանային կետով հակադիր էլեկտրական լիցքերի համակարգ, որի միջև հեռավորությունը փոքր է՝ համեմատած այն կետերի հեռավորության հետ, որտեղ դիտվում է այդ լիցքերի ազդեցությունը: Ինտենսիվության վեկտորն ունի էլեկտրականության վեկտորի հակառակ ուղղությունը: դիպոլի պահը (որն իր հերթին բացասական լիցքից հեռու է դեպի դրական լիցք):

? Ի՞նչ է էլեկտրաստատիկ դաշտի ներուժը: Ձևակերպեք պոտենցիալ սուպերպոզիցիայի սկզբունքը:

Սկալյար մեծություն, որը թվայինորեն հավասար է դաշտի տվյալ կետում տեղադրված էլեկտրական լիցքի պոտենցիալ էներգիայի հարաբերությանը այս լիցքի մեծությանը: Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը. կետային լիցքերի համակարգի պոտենցիալը տարածության որոշակի կետում հավասար է պոտենցիալների հանրահաշվական գումարին, որը այդ լիցքերը առանձին կստեղծեին տարածության նույն կետում:

? Ի՞նչ կապ կա լարվածության և ներուժի միջև:

Ե=- (Ե դաշտի տվյալ կետում դաշտի ուժն է, j-ն այս կետի պոտենցիալն է։)

? Սահմանեք «էլեկտրական դաշտի ուժգնության վեկտորի հոսք» հասկացությունը: Պետական ​​Գաուսի էլեկտրաստատիկ թեորեմը.

Կամայական փակ մակերեսի համար լարվածության վեկտորի հոսքը Ե էլեկտրական դաշտ Ֆ Ե= . Գաուսի թեորեմ.

= (այստեղ Qi- փակ մակերեսով ծածկված լիցքեր): Գործում է ցանկացած ձևի փակ մակերեսի համար:

? Ո՞ր նյութերն են կոչվում հաղորդիչներ: Ինչպե՞ս են լիցքերը և էլեկտրաստատիկ դաշտը բաշխվում հաղորդիչում: Ի՞նչ է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիան:

Հաղորդիչներն այն նյութերն են, որոնցում ազատ լիցքերը կարող են կարգով շարժվել էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ։ Արտաքին դաշտի ազդեցությամբ լիցքերը վերաբաշխվում են՝ ստեղծելով իրենց սեփական դաշտը, որն իր մեծությամբ հավասար է արտաքինին և ուղղված է հակառակ։ Հետևաբար, հաղորդիչի ներսում ստացված լարումը 0 է:

Էլեկտրաստատիկ ինդուկցիան էլեկտրականացման տեսակ է, որի դեպքում արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ լիցքերի վերաբաշխում է տեղի ունենում տվյալ մարմնի մասերի միջև։

? Որքա՞ն է միայնակ հաղորդիչի կամ կոնդենսատորի էլեկտրական հզորությունը: Ինչպե՞ս որոշել հարթ կոնդենսատորի, սերիա կամ զուգահեռ միացված կոնդենսատորների բանկային հզորությունը: Էլեկտրական հզորության չափման միավոր:

Մենակ ուղեցույց՝ որտեղ ՀԵՏ- կարողություն, ք- լիցք, ժ - պոտենցիալ: Չափման միավորը ֆարադն է [F]: (1 F-ը հաղորդիչի հզորությունն է, որի պոտենցիալը մեծանում է 1 Վ-ով, երբ հաղորդիչին 1 C լիցք է հաղորդում):

Զուգահեռ թիթեղային կոնդենսատորի հզորությունը: Սերիական կապ. . Զուգահեռ կապ. C ընդհանուր = C 1 +C 2 +…+C n

? Ո՞ր նյութերն են կոչվում դիէլեկտրիկներ: Դիէլեկտրիկների ի՞նչ տեսակներ գիտեք: Ի՞նչ է դիէլեկտրիկների բևեռացումը:

Դիէլեկտրիկները այն նյութերն են, որոնցում նորմալ պայմաններում ազատ էլեկտրական լիցքեր չկան: Կան բևեռային, ոչ բևեռային և ֆերոէլեկտրական դիէլեկտրիկներ։ Բևեռացումը արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ դիպոլների կողմնորոշման գործընթացն է։

? Ի՞նչ է էլեկտրական տեղաշարժի վեկտորը: Ձևակերպեք Մաքսվելի պոստուլատը.

Էլեկտրական տեղաշարժի վեկտոր Դ բնութագրում է էլեկտրաստատիկ դաշտը, որը ստեղծված է ազատ լիցքերով (այսինքն՝ վակուումում), բայց տարածության մեջ այնպիսի բաշխմամբ, ինչպիսին դիէլեկտրիկի առկայությունն է։ Մաքսվելի պոստուլատը. Ֆիզիկական իմաստ - արտահայտում է էլեկտրական դաշտերի ստեղծման օրենքը կամայական միջավայրում լիցքերի ազդեցությամբ:

? Ձևակերպե՛ք և բացատրե՛ք էլեկտրաստատիկ դաշտի սահմանային պայմանները:

Երբ էլեկտրական դաշտն անցնում է երկու դիէլեկտրական միջավայրերի միջերեսով, ինտենսիվության վեկտորը և տեղաշարժը կտրուկ փոխվում են մեծության և ուղղության մեջ: Այս փոփոխությունները բնութագրող հարաբերությունները կոչվում են սահմանային պայմաններ։ Դրանցից 4-ն են.

(3), (4)

? Ինչպե՞ս է որոշվում էլեկտրաստատիկ դաշտի էներգիան: Էներգիայի խտություն?

Էներգիա W= ( Էլ.դաշտի ուժ, e-դիէլեկտրական հաստատուն, e 0 -էլեկտրական հաստատուն, Վ- դաշտի ծավալը), էներգիայի խտությունը

? Սահմանեք «էլեկտրական հոսանք» հասկացությունը: Հոսանքների տեսակները. Էլեկտրական հոսանքի բնութագրերը. Ի՞նչ պայման է անհրաժեշտ դրա առաջացման և գոյության համար։

Հոսանքը լիցքավորված մասնիկների պատվիրված շարժումն է: Տեսակները - հաղորդման հոսանք, հաղորդիչում ազատ լիցքերի պատվիրված շարժում, կոնվեկցիա - առաջանում է, երբ լիցքավորված մակրոսկոպիկ մարմինը շարժվում է տարածության մեջ: Հոսանքի առաջացման և գոյության համար անհրաժեշտ է ունենալ լիցքավորված մասնիկներ, որոնք ունակ են շարժվել կանոնավոր կերպով, և էլեկտրական դաշտի առկայություն, որի էներգիան, համալրվելով, կծախսվի այս կարգավորված շարժման վրա։

? Տրե՛ք և բացատրե՛ք շարունակականության հավասարումը։ Ձևակերպե՛ք հոսանքի անշարժ լինելու պայմանը ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերով:

Շարունակականության հավասարում. Արտահայտում է լիցքի պահպանման օրենքը դիֆերենցիալ ձևով. Հոսանքի կայունության (հաստատունության) պայմանը ինտեգրալ ձևով. և դիֆերենցիալ - .

? Գրե՛ք Օմի օրենքը ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերով:

Ինտեգրալ ձև - ( Ի- ընթացիկ, U- Լարման, Ռ- դիմադրություն): Դիֆերենցիալ ձև - ( ժ - հոսանքի խտություն, g - էլեկտրական հաղորդունակություն, Ե - դաշտի ուժը դիրիժորում):

? Որո՞նք են արտաքին ուժերը: EMF?

Արտաքին ուժերը լիցքերը բաժանում են դրական և բացասական: EMF-ը ամբողջ փակ շղթայի երկայնքով լիցք տեղափոխելու աշխատանքի հարաբերակցությունն է դրա արժեքին

? Ինչպե՞ս է որոշվում աշխատանքը և ընթացիկ հզորությունը:

Լիցք տեղափոխելիս քէլեկտրական շղթայի միջոցով, որի ծայրերում կիրառվում է լարում U, աշխատանքը կատարվում է էլեկտրական դաշտով, հոսանքի հզորությունը (t-ժամանակ)

? Ձևակերպեք Կիրխհոֆի կանոնները ճյուղավորված շղթաների համար: Պահպանության ի՞նչ օրենքներ են ներառված Կիրխհոֆի կանոններում: Քանի՞ անկախ հավասարումներ պետք է կառուցվեն Կիրխհոֆի առաջին և երկրորդ օրենքների հիման վրա:

1. Հանգույցում զուգակցվող հոսանքների հանրահաշվական գումարը հավասար է 0-ի:

2. Ցանկացած կամայականորեն ընտրված փակ շղթայում լարման անկումների հանրահաշվական գումարը հավասար է այս շղթայում տեղի ունեցող emfs-ների հանրահաշվական գումարին: Կիրխհոֆի առաջին կանոնը բխում է էլեկտրական լիցքի պահպանման օրենքից։ Ընդհանուր հավասարումների թիվը պետք է հավասար լինի ցանկալի մեծությունների թվին (հավասարումների համակարգը պետք է ներառի բոլոր դիմադրությունը և emf):

? Էլեկտրական հոսանք գազի մեջ. Իոնացման և ռեկոմբինացիայի գործընթացները. Պլազմայի հայեցակարգը.

Գազերում էլեկտրական հոսանքը ազատ էլեկտրոնների և իոնների ուղղորդված շարժումն է։ Նորմալ պայմաններում գազերը դիէլեկտրիկներ են և իոնացումից հետո դառնում են հաղորդիչներ։ Իոնացումը իոնների առաջացման գործընթացն է՝ էլեկտրոնները գազի մոլեկուլներից բաժանելով։ Առաջանում է արտաքին իոնիզատորի ազդեցության պատճառով՝ ուժեղ տաքացում, ռենտգենյան կամ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում, էլեկտրոնային ռմբակոծում։ Recombination-ը իոնացման հակառակ գործընթացն է: Պլազման ամբողջությամբ կամ մասամբ իոնացված գազ է, որի մեջ դրական և բացասական լիցքերի կոնցենտրացիաները հավասար են։

? Էլեկտրական հոսանքը վակուումում: Թերմիոնային արտանետում.

Վակուումի հոսանքի կրիչները էլեկտրոններ են, որոնք արտանետվում են էլեկտրոդների մակերևույթից արտանետումների պատճառով: Թերմիոնային արտանետումը էլեկտրոնների արտանետումն է տաքացվող մետաղների կողմից:

? Ի՞նչ գիտեք գերհաղորդականության երևույթի մասին:

Երևույթ, երբ որոշ մաքուր մետաղների (անագ, կապար, ալյումին) դիմադրությունը բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճանում իջնում ​​է մինչև զրոյի։

? Ի՞նչ գիտեք հաղորդիչների էլեկտրական դիմադրության մասին: Ի՞նչ է դիմադրողականությունը, դրա կախվածությունը ջերմաստիճանից, էլեկտրական հաղորդունակությունից: Ի՞նչ գիտեք հաղորդիչների սերիական և զուգահեռ միացման մասին: Ի՞նչ է շանտը, լրացուցիչ դիմադրությունը:

Դիմադրությունը ուղիղ համեմատական ​​արժեք է հաղորդիչի երկարությանը լև մակերեսին հակադարձ համեմատական Սդիրիժորի խաչմերուկը (r-դիմադրողականություն): Հաղորդունակությունը դիմադրության փոխադարձ կապն է: Հատուկ դիմադրություն (1 մ երկարությամբ հաղորդիչի դիմադրություն 1 մ2 խաչմերուկով): Հատուկ դիմադրությունը կախված է ջերմաստիճանից, այստեղ a ջերմաստիճանի գործակիցն է, ՌԵվ Ռ 0, r և r 0 – դիմադրություններ և դիմադրություններ ժամը տև 0 0 C. Զուգահեռ - , հաջորդական R=R 1 +Ռ 2 +…+Rn. Շանթային ռեզիստորը միացված է էլեկտրական չափիչ գործիքի հետ զուգահեռ՝ էլեկտրական հոսանքի մի մասը շեղելու համար՝ չափման սահմաններն ընդլայնելու համար:

? Մագնիսական դաշտ. Ի՞նչ աղբյուրներ կարող են ստեղծել մագնիսական դաշտ:

Մագնիսական դաշտը նյութի հատուկ տեսակ է, որի միջոցով շարժվող էլեկտրական լիցքերը փոխազդում են։ Մշտական ​​մագնիսական դաշտի գոյության պատճառը մշտական ​​էլեկտրական հոսանք ունեցող անշարժ հաղորդիչն է կամ մշտական ​​մագնիսները։

? Ձևակերպեք Ամպերի օրենքը. Ինչպե՞ս են փոխազդում հաղորդիչները, որոնց միջով հոսում է մեկ (հակառակ) ուղղությամբ:

Հոսանք կրող հաղորդիչի վրա գործում է ամպերի ուժ, որը հավասար է .

B - մագնիսական ինդուկցիա, Ես-հոսանք հաղորդիչում, Դ լ– հաղորդիչի հատվածի երկարությունը, ա-անկյուն մագնիսական ինդուկցիայի և հաղորդիչ հատվածի միջև: Մի ուղղությամբ գրավում են, հակառակ ուղղությամբ՝ վանում։

? Սահմանեք ամպերի ուժը: Ինչպե՞ս որոշել դրա ուղղությունը:

Սա մագնիսական դաշտում տեղադրված հոսանք կրող հաղորդիչի վրա գործող ուժն է։ Մենք ուղղությունը որոշում ենք հետևյալ կերպ՝ ձախ ձեռքի ափը դնում ենք այնպես, որ մագնիսական ինդուկցիայի գծերը մտնեն դրա մեջ, իսկ չորս երկարացված մատները ուղղվեն հաղորդիչի հոսանքի երկայնքով։ Կռացած բթամատը ցույց կտա Ամպերի ուժի ուղղությունը:

? Բացատրեք լիցքավորված մասնիկների շարժումը մագնիսական դաշտում: Ի՞նչ է Լորենցի ուժը: Ո՞րն է դրա ուղղությունը:

Շարժվող լիցքավորված մասնիկը ստեղծում է իր մագնիսական դաշտը։ Եթե ​​այն տեղադրված է արտաքին մագնիսական դաշտում, ապա դաշտերի փոխազդեցությունը կդրսևորվի արտաքին դաշտից մասնիկի վրա ազդող ուժի՝ Լորենցի ուժի առաջացմամբ։ Ուղղությունը ըստ ձախ ձեռքի կանոնի. Դրական լիցքի համար՝ վեկտոր Բ մտնում է ձախ ձեռքի ափը, չորս մատները ուղղվում են դրական լիցքի շարժման երկայնքով (արագության վեկտոր), ծռված բութ մատը ցույց է տալիս Լորենցի ուժի ուղղությունը։ Բացասական լիցքի վրա նույն ուժը գործում է հակառակ ուղղությամբ:

(ք- գանձում, v- արագություն, Բ- ինդուկցիա, ա- անկյուն արագության ուղղության և մագնիսական ինդուկցիայի միջև):

? Միատեսակ մագնիսական դաշտում հոսանք ունեցող շրջանակ: Ինչպե՞ս է որոշվում մագնիսական պահը:

Մագնիսական դաշտը կողմնորոշիչ ազդեցություն է թողնում հոսանք կրող շրջանակի վրա՝ շրջելով այն որոշակի ձևով։ Մեծ ոլորող մոմենտը որոշվում է բանաձևով. Մ =էջ մ x Բ , Որտեղ էջ մ- շրջանակի մագնիսական պահի վեկտորը հոսանքով, հավասար է IS n (հոսանք ըստ ուրվագծային մակերեսի, ուրվագծին նորմալ միավորի համար), Բ -մագնիսական ինդուկցիայի վեկտոր, մագնիսական դաշտի քանակական բնութագիր:

? Ի՞նչ է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը: Ինչպե՞ս որոշել դրա ուղղությունը: Ինչպե՞ս է մագնիսական դաշտը գրաֆիկորեն ներկայացված:

Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է։ Մագնիսական դաշտը հստակ պատկերված է ուժի գծերի միջոցով: Դաշտի յուրաքանչյուր կետում դաշտի գծի շոշափողը համընկնում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղության հետ։

? Ձևակերպեք և բացատրեք Բիոտ-Սավարտ-Լապլասի օրենքը:

Biot-Savart-Laplace օրենքը թույլ է տալիս հաշվարկել հոսանք ունեցող դիրիժորի համար Իմագնիսական դաշտի ինդուկցիա դ Բ , ստեղծված դաշտի կամայական կետում դ լ դիրիժոր: (այստեղ m 0-ը մագնիսական հաստատունն է, m-ը միջավայրի մագնիսական թափանցելիությունն է): Ինդուկցիոն վեկտորի ուղղությունը որոշվում է աջ պտուտակի կանոնով, եթե պտուտակի թարգմանական շարժումը համապատասխանում է տարրի հոսանքի ուղղությանը։

? Նշե՛ք մագնիսական դաշտի սուպերպոզիցիային սկզբունքը:

Սուպերպոզիցիայի սկզբունքը - ստացված դաշտի մագնիսական ինդուկցիան, որը ստեղծվել է մի քանի հոսանքների կամ շարժվող լիցքերի միջոցով, հավասար է յուրաքանչյուր ընթացիկ կամ շարժվող լիցքից առանձին ստեղծված ավելացված դաշտերի մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորային գումարին.

? Բացատրեք մագնիսական դաշտի հիմնական բնութագրերը՝ մագնիսական հոսք, մագնիսական դաշտի շրջանառություն, մագնիսական ինդուկցիա։

Մագնիսական հոսք Ֆցանկացած մակերեսի միջոցով Սկոչվում է մեծություն, որը հավասար է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի և տարածքի մեծության արտադրյալին Սև վեկտորների միջև a անկյան կոսինուսը Բ Եվ n (արտաքին նորմալ է մակերեսին): Վեկտորային շրջանառություն Բ Տրված փակ եզրագծի վրա կոչվում է ձևի ինտեգրալ, որտեղ d լ - եզրագծի տարրական երկարության վեկտորը: Վեկտորի շրջանառության թեորեմ Բ Վեկտորային շրջանառություն Բ կամայական փակ շղթայի երկայնքով հավասար է մագնիսական հաստատունի արտադրյալին և այս շղթայով ծածկված հոսանքների հանրահաշվական գումարին: Մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորը մագնիսական դաշտին բնորոշ ուժն է։ Մագնիսական դաշտը հստակ պատկերված է ուժի գծերի միջոցով: Դաշտի յուրաքանչյուր կետում դաշտի գծի շոշափողը համընկնում է մագնիսական ինդուկցիայի վեկտորի ուղղության հետ։

? Գրե՛ք և մեկնաբանե՛ք մագնիսական դաշտի ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերով սոլենոիդային լինելու պայմանը:

Վեկտորային դաշտերը, որոնցում չկան աղբյուրներ և խորտակիչներ, կոչվում են solenoidal: Սոլենոիդային մագնիսական դաշտի վիճակը ինտեգրալ ձևով և դիֆերենցիալ ձևով.

? Մագնիսականություն. Մագնիսների տեսակները. Ֆերոմագնիսները և դրանց հատկությունները. Ի՞նչ է հիստերեզը:

Նյութը մագնիսական է, եթե այն ունակ է մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ ձեռք բերել մագնիսական մոմենտ (մագնիսացում): Արտաքին մագնիսական դաշտում դաշտի ուղղությամբ մագնիսացող նյութերը կոչվում են դիամագնիսական նյութեր, իսկ արտաքին մագնիսական դաշտում դաշտի ուղղությամբ մագնիսացող նյութերը կոչվում են պարամագնիսական նյութեր: Այս երկու դասերը կոչվում են թույլ մագնիսական նյութեր։ Ուժեղ մագնիսական նյութերը, որոնք մագնիսացվում են նույնիսկ արտաքին մագնիսական դաշտի բացակայության դեպքում, կոչվում են ֆերոմագնիսներ . Մագնիսական հիստերեզը ֆերոմագնիսի մագնիսացման արժեքների տարբերությունն է նույն մագնիսացնող դաշտի ուժգնությամբ H՝ կախված նախնական մագնիսացման արժեքից: Այս գրաֆիկական կախվածությունը կոչվում է հիստերեզի հանգույց:

? Ձևակերպել և բացատրել ընդհանուր հոսանքի օրենքը ինտեգրալ և դիֆերենցիալ ձևերով (մագնիսոստատիկների հիմնական մակարդակները նյութում):

? Ի՞նչ է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան: Ձևակերպե՛ք և բացատրե՛ք էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի հիմնական օրենքը (Ֆարադեյի օրենք). Պետական ​​Լենցի կանոն.

Փոփոխական մագնիսական դաշտում տեղակայված կամ հաստատուն մագնիսական դաշտում շարժվող հաղորդիչում էլեկտրաշարժիչ ուժի առաջացման (ինդուկցիոն emf) երևույթը կոչվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա։ Ֆարադեյի օրենքը. անկախ նրանից, թե ինչ է պատճառը մագնիսական ինդուկցիայի հոսքի փոփոխության, որը ծածկված է փակ հաղորդիչ օղակով, որը առաջանում է EMF հանգույցում

Մինուս նշանը որոշվում է Լենցի կանոնով. ինդուկտիվ հոսանքը շղթայում միշտ ունի այնպիսի ուղղություն, որ նրա ստեղծած մագնիսական դաշտը կանխում է մագնիսական հոսքի փոփոխությունը, որն առաջացրել է այս ինդուկտիվ հոսանքը:

? Ո՞րն է ինքնադրման երևույթը: Ի՞նչ է ինդուկտիվությունը, չափման միավորները: Հոսանքները էլեկտրական միացում փակելիս և բացելիս:

Սեփական մագնիսական դաշտի ազդեցության տակ հաղորդիչ շղթայում ինդուկտացված էմֆ-ի առաջացումը, երբ այն փոխվում է, որը բխում է հաղորդիչում ընթացիկ ուժի փոփոխությունից: Ինդուկտիվությունը համաչափության գործակից է, որը կախված է հաղորդիչի կամ շղթայի ձևից և չափից, [H]: Լենցի կանոնին համապատասխան՝ ինքնաինդուկտիվ emf-ը թույլ չի տալիս, որ հոսանքը մեծանա, երբ միացումը միացված է, իսկ հոսանքը նվազի, երբ միացումն անջատված է: Հետեւաբար, հոսանքի մեծությունը չի կարող ակնթարթորեն փոխվել (մեխանիկական անալոգը իներցիա է):

? Փոխադարձ ինդուկցիայի ֆենոմենը. Փոխադարձ ինդուկցիայի գործակից:

Եթե ​​երկու անշարժ սխեմաներ գտնվում են միմյանց մոտ, ապա երբ մի շղթայում ընթացիկ ուժը փոխվում է, մյուս շղթայում առաջանում է էմֆ: Այս երեւույթը կոչվում է փոխադարձ ինդուկցիա։ Համաչափության գործակիցներ Լ 21 և Լ 12-ը կոչվում է շղթաների փոխադարձ ինդուկտիվություն, դրանք հավասար են։

? Մաքսվելի հավասարումները գրի՛ր ինտեգրալ ձևով։ Բացատրեք դրանց ֆիզիկական նշանակությունը:

; ;

; .

Մաքսվելի տեսությունից հետևում է, որ էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը չեն կարող անկախ համարվել. մեկի ժամանակի փոփոխությունը հանգեցնում է մյուսի փոփոխության։

? Մագնիսական դաշտի էներգիա. Մագնիսական դաշտի էներգիայի խտությունը:

Էներգիա, Լ- ինդուկտիվություն, Ի- ընթացիկ ուժ.

Խտություն , IN- մագնիսական ինդուկցիա, Ն- մագնիսական դաշտի ուժ, Վ- ծավալը.

? Հարաբերականության սկզբունքը էլեկտրադինամիկայի մեջ

Էլեկտրամագնիսական դաշտերի ընդհանուր օրենքները նկարագրված են Մաքսվելի հավասարումներով։ Հարաբերական էլեկտրադինամիկայի մեջ հաստատվել է, որ այս հավասարումների հարաբերական ինվարիանտությունը տեղի է ունենում միայն էլեկտրական և մագնիսական դաշտերի հարաբերականության պայմաններում, այսինքն. երբ այս դաշտերի բնութագրերը կախված են իներցիոն հղման համակարգերի ընտրությունից։ Շարժվող համակարգում էլեկտրական դաշտը նույնն է, ինչ անշարժ համակարգում, իսկ շարժվող համակարգում կա մագնիսական դաշտ, որը չկա անշարժ համակարգում։

Տատանումներ և ալիքներ