Соединение конденсаторов

БИЛЕТ№3

Вопросы:

1.Строение газообразных, жидких и твёрдых тел. Скорость движения молекул и их измерение. Идеальный газ.

2.Колебательное движение. Гармонические колебания

Ответы:

1) Твёрдое тело состоит из молекул, расположенных близко друг к друга в определённом порядке, а точнее строению присущ близкий и дальний порядок. Потенциальная энергия взаимодействия молекул превосходит кинетическую энергию колебательного движения молекул. Это как строй солдат.
Жидкое тело имеет молекулы, находящиеся также близко друг к другу, но только в близком порядке. Дальний порядок отсутствует. молекулы колеблются и могут перескакивать с одного места на другое, этим обусловлена текучесть. Кинетическая и потенциальная энергии молекул сравнимы. Это как толпа.
Газообразные тела похожи по строению на футболистов на поле. Расстояния между молекулами много больше размеров самих молекул. Кинетическая энергия движения молекул превышает потенциальную энергию взаимодействия молекул. Характер движения большие пробежки до столкновения с другими молекулами, после которой меняется направление полёта молекулы.

Одним из первых экспериментов, в котором были непосредственно измерены скорости движения отдельных молекул газа, был опыт, выполненный немецким физиком Отто Штерном (1888—1969) в 1920 г.

В опыте использовался прибор, состоящий из двух цилиндров с общей осью вращения. По оси цилиндра была расположена платиновая проволока, покрытая серебром. Воздух из пространства между цилиндрами откачивался.

При пропускании электрического тока через проволоку в результате ее нагревания происходило испарение атомов серебра с поверхности проволоки. Во внутреннем цилиндре имелась щель, атомы серебра пролетали через нее и оседали на внутренней стенке второго цилиндра, образуя на ней заметную полоску.

Когда цилиндры приводились во вращение с одинаковой частотой, полоска оказывалась в другом месте. По углу между этими двумя положениями полоски (рис. 81), расстоянию и частоте вращения цилиндров можно было определить скорость атомов серебра:

 

Идеальный газ — газ, в котором взаимодействие между молекулами сводится к парным столкновения, причём время межмолекулярного столкновения много меньше среднего времени между столкновениями. Идеальный газ является простейшим модельным объектом молекулярной физики.

2) Колебательное движение - это движение, точно или приблизительно повторяющееся через одинаковые промежутки времени

 

Гармонические колебания — колебания, при которых физическая величина изменяется с течением времени по гармоническому (синусоидальному, косинусоидальному) закону.

 

БИЛЕТ№4

Вопросы:

1.Давление газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Температура и её измерение.

2.Свободные механические колебания.

Ответы:

1) ДАВЛЕНИЕ ГАЗА

сила, с которой давит газ, стремясь к расширению под действиемтеплового движения его молекул; оно выражается обычно в кгс/см², или в атм (1 атм соответствует давлению1,03 кгс/см²).

 

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

P=1/3m0*n*v^2

 

Температура — физическая величина, характеризующая тепловое состояние тел.

Для измерения температуры в системе единиц СИ принята температурная шкала с единицей температуры Кельвин (К). Начальной точкой этой шкалы является абсолютный нуль (0 К).

Для технологических измерений часто применяют температурную шкалу с единицей температуры градус Цельсия (°С),

Для измерения температуры используют различные первичные преобразователи, отличающиеся способом преобразования температуры в промежуточный сигнал. В промышленности наибольшее применение получили следующие первичные преобразователи: термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления, термопары (термоэлектрические пирометры) и пирометры излучения. Все они, за исключением пирометров излучения, в процессе эксплуатации находятся в контакте с измеряемой средой.

2) Свободные механические колебания- это колебания в системе под действием внутренних сил после того, как система выведена из состояния равновесия

 

 

Билет№5

Вопросы:

1.Газовые законы. Абсолютный нуль температуры. Термодинамическая шкала температуры. Уравнение состояние идеального газа. Молярная газовая постоянная.

2.Вынужденные механические колебания.

Ответы:

1)

Газоые законы - это количественные зависимостти между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра.

P, V, T

Бойля - Мариотта Изотермический- это процесс изменения системы при постоянной температуре P1V1=P2V2

Гей- Люссака Изобарный- это процесс изменения системы при постоянном давлении V1/T1=V2/T2

Шарля Изохорный- это процесс изменения системы при постоянном давлении P1/T1=P2/T2

Абсолютный нуль температуры- минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной. Абсолютный нуль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина.

 

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРНАЯ шкала (Кельвинашкала) - абсолютная шкала температур, не зависящая от свойств термометрического вещества (началоотсчета - абсолютный нуль температуры

 

Уравнение идеального газа

 

Молярная газовая постоянная -термин, впервые введённый в употребление Д. Менделеевым в 1874 г. Численно равна работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К.

 

Вынужденные колебания — колебания, происходящие под воздействием внешних периодических сил.

 

 

БИЛЕТЫ№6

Вопросы:

1.Основы термодинамики. Основные понятия и определения. Внутренняя энергия идеального газа. Работа и теплота, как формула передачи энергии.

2.Упругие волны. Поперечные и продольные волны.

Ответы:

1) Термодина́мика — раздел физики, изучающий наиболее общие свойства макроскопических систем и способы передачи и превращения энергии в таких системах. Термодинамика — это феноменологическая наука, опирающаяся на обобщения опытных фактов.

 

Внутренняя энергия идеального газа — в идеальных газах внутренняя энергия определяется как сумма кинетических энергий молекул. Между молекулами идеального газа отсутствуют силы притяжения и потенциальная энергия взаимодействия равна нулю. Это означает, что внутренняя энергия идеального газа рассматривается как сумма всех кинетических энергий молекул.

 

Теплота и работа представляют две формы передачи энергии от одного тела (или системы) к другому.
Процесс работы – макроскопический, который представляет собой упорядоченную форму передачи энергии в результате механического взаимодействия макротел. Обязательным условием механической работы является изменение объёма рабочего тела.
По своему существу понятие теплоты близко к понятию работы. Но процесс передачи энергии в форме теплоты от одного тела к другому представляет собой совокупность микроскопических процессов (передача энергии при соударении молекул). Таким образом, теплота – процесс микрофизический, осуществляющий обмен энергией между системой и окружающей средой, на молекулярном уровне. Теплота может передаваться либо непосредственным контактом между телами (теплопроводностью, конвенцией), либо на расстоянии (излучением), причём во всех случаях этот процесс возможен только при наличии разности температур между телами.
Но теплота и работа являются неравноценными формами передачи энергии: в то время как работа может быть непосредственно направлена на пополнение запаса любого вида энергии (магнитной, электрической, потенциальной и т.д.), теплота направлена на пополнение только внутренней энергии.

 

2) Упру́гие во́лны (звуковые волны) — волны, распространяющиеся в жидких, твёрдых и газообразных средах за счёт действия упругих сил.

 

Продольная волна – это волна, при распространении которой смещение частиц среды происходит в направлении распространения волны.

 

Поперечная волна – это волна, при распространении которой смещение частиц среды происходит в направлении, перпендикулярном распространению волны.

 

БИЛЕТ№7

Вопросы:

1.Уравнение теплового баланса. Первое начало термодинамики.

2.Характерные волны

Ответы:

1) Qобщ=Qт+Qк+Qи+Qисп+Qв

Первое начало термодинамики — один из трёх основных законовтермодинамики, представляет собой закон сохранения энергии длятермодинамических систем.

Первое начало термодинамики было сформулировано в середине XIX века в результате работ немецкого учёного Ю. Р. Майера, английского физика Дж. П. Джоуля и немецкого физика Г. Гельмгольца^[1]. Согласно первому началу термодинамики, термодинамическая система может совершать работу только за счёт своей внутренней энергии или каких-либо внешних источников энергии. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

2) Волна́ — возбуждение среды, распространяющееся в пространстве и времени или в фазовом пространстве с переносом энергии и без переноса массы. Другими словами, «…волнами или волной называют изменяющееся со временем пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины — например, плотности вещества, напряжённости электрического поля, температуры ».

По своему характеру волны подразделяются на:

· По признаку распространения в пространстве: стоячие, бегущие.

· По характеру волны: колебательные, уединённые (солитоны).

· По типу волн: поперечные, продольные, смешанного типа.

· По законам, описывающим волновой процесс: линейные, нелинейные.

· По свойствам субстанции: волны в дискретных структурах, волны в непрерывных субстанциях.

· По геометрии: сферические (пространственные), одномерные (плоские), спиральные.

 

БИЛЕТ№8

Вопросы:

1.Адиабатный процесс. Принципы действия тепловой машины. КПД теплового движения.

2.Интефиренция волн. Понятие дифракции волн.

Ответы:

1) Адиабати́ческий, или адиаба́тный проце́сс (от др.-греч. ἀδιάβατος — «непроходимый») — термодинамический процесс в макроскопической системе, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством

Большая часть двигателей на Земле - это тепловые двигатели. Устройства, превращающие энергию топлива в механическую энергию, называются тепловыми двигателями. Любой тепловой двигатель (паровые и газовые турбины, двигатели внутреннего сгорания) состоит из трех основных элементов: рабочего тела (это газ), которое совершает работу в двигателе; нагревателя, от которого рабочее тело получает энергию, часть которой затем идет на совершение работы; холодильника, которым является атмосфера или специальные устройства.

Ни один тепловой двигатель не может работать при одинаковой температуре его рабочего тела и окружающей среды. Обязательно температура нагревателя больше температуры холодильника. При совершении работы тепловыми двигателями происходит передача теплоты от более горячих тел к более холодным. Рабочее тело двигателя получает количество теплоты Q_Н от нагревателя, совершает работу A' и передает холодильнику количество теплоты Q<subХ< sub=""></subХ<>. В соответствии с законом сохранения энергии А' < Q_Н - Q_Х. В случае равенства речь идет об идеальном двигателе, в котором нет потерь энергии.

Отношение работы к энергии, которое получило рабочее тело от нагревателя, называют коэффициентом полезного действия (КПД): < 1.

В процессе работы многочисленных тепловых машин возникают тепловые потери, которые в конечном счете приводят к повышению внутренней энергии атмосферы, т. е. к повышению ее температуры. Это может привести к таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, а вместе с тем к глобальному изменению природных условий. При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода и серы. С вредными последствиями работы тепловых машин можно бороться путем повышения КПД, их регулировки и создания новых двигателей, не выбрасывающих вредные вещества с отработанными газами.

2) Интерференция волн — взаимное увеличение или уменьшение результирующей амплитуды двух или несколькихкогерентных волн при их наложении друг на друга.^[1] Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

Дифра́кция во́лн (лат. diffractus — буквально разломанный,переломанный) — явление, которое можно рассматривать как отклонение от законов геометрической оптикипри распространении волн. Первоначально понятие дифракции относилось только к огибанию волнамипрепятствий, но в современном, более широком толковании, с дифракцией связывают весьма широкий кругявлений, возникающих при распространении волн в неоднородных средах, а также при распространенииограниченных в пространстве волн. Дифракция тесно связана с явлением интерференции. Более того, самоявление дифракции зачастую трактуют как частный случай интерференции (интерференция вторичных волн)

БИЛЕТ№9

Вопросы:

1.Второе начало термодинамики. Термодинамическая шкала температур. Тепловые двигатели. Охрана природы.

2.Звуковые волны. Ультразвук и его применение.

Ответы:

1) Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов, которые могут происходить в термодинамических системах.

Второе начало термодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показывая, что коэффициент полезного действия не может равняться единице, поскольку для кругового процесса температура холодильника не может равняться абсолютному нулю (невозможно построить замкнутый цикл, проходящий через точку с нулевой температурой).

Второе начало термодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках классической термодинамики. Оно было создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленные экспериментальные подтверждения.

Термодина́мическая температу́ра (англ. thermodynamic temperature, нем. thermodynamische Temperatur); также иногда абсолю́тная температу́ра (англ. absolute temperature, нем. absolute Temperatur) — параметр состояния, который характеризует макроскопическую систему в состоянии термодинамического равновесия.

Абсолютная температура обозначается в основном большой латинской буквой T и измеряется в Кельвинах.

В физике, где часто встречается произведение {\displaystyle k_{B}T}, где k_B — постоянная Больцмана, этот множитель часто пропускается и тогда абсолютная температура имеет размерность энергии.

Теплово́й дви́гатель — устройство, совершающее работу за счет использования внутренней энергии, тепловая машина, превращающая тепло в механическую энергию, использует зависимость теплового расширения вещества от температуры. (Возможно использование изменения не только объёма, но и формы рабочего тела, как это делается в твёрдотельных двигателях, где в качестве рабочего тела используется вещество в твёрдой фазе.) Действие теплового двигателя подчиняется законам термодинамики. Для работы необходимо создать разность давления по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Для работы двигателя обязательно нужно наличие топлива. Это возможно при нагревании рабочего тела (газа), которое совершает работу за счёт изменения своей внутренней энергии. Повышение и понижение температуры осуществляется, соответственно, нагревателем и охладителем.

Охра́на приро́ды (англ. conservation) — комплекс мер по сохранению, рациональному использованию и восстановлению природных ресурсов и окружающей среды^[1], в том числе видового разнообразия флоры и фауны, богатства недр, чистоты вод, лесов и атмосферы Земли. Охрана природы имеет экономическое, историческое, социальное и государственное значение.

Звуковая волна (звуковые колебания) – это передающиеся в пространстве механические колебания молекул вещества (например, воздуха)

БИЛЕТ№9

Вопросы:

1.Второе начало термодинамики. Термодинамическая шкала температур. Тепловые двигатели. Охрана природы.

2.Звуковые волны. Ультразвук и его применение.

Ответы:

2) Ультразву́к — звуковые волны, имеющие частоту выше воспринимаемых человеческим ухом, обычно, под ультразвуком понимают частоты выше 20 000герц.

Многообразные применения ультразвука можно условно разделить на три направления:

1. получение информации о веществе

2. воздействие на вещество

3. обработка и передача сигналов

Зависимость скорости распространения и затухания акустических волн от свойств вещества и процессов в них происходящих, используется в таких исследованиях:

§ изучение молекулярных процессов в газах, жидкостях и полимерах

§ изучение строения кристаллов и других твёрдых тел

§ контроль протекания химических реакций, фазовых переходов, полимеризации и др.

§ определение концентрации растворов

§ определение прочностных характеристик и состава материалов

§ определение наличия примесей

§ определение скорости течения жидкости и газа

§

используются в таких сферах как:

§ гидролокация

§ неразрушающий контроль и дефектоскопия

§ медицинская диагностика

§ определения уровней жидкостей и сыпучих тел в закрытых ёмкостях

§ определения размеров изделий

§ визуализация звуковых полей — звуковидение и акустическая голография

§

§ ВОЗДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА ВЕЩЕСТВО.

• ультразвуковая сушка
• горение в ультразвуковом поле
• коагуляция аэрозолей

 

 

БИЛЕТ№10

Вопросы:

1.Абсолютная и относительная влажность. Точка росы.

2.Свободные электромагнитные колебания. Превращение энергии в колебательном контуре.

Ответы:

1) Абсолютная влажность воздуха (лат. absolutus — полный) — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха^[1]. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Обычно обозначается буквой f.

Абсолютная влажность воздуха рассчитывается по следующей формуле:

{\displaystyle f={\frac {m}{V}}=\rho _{steam}},

где V — объём влажного воздуха, а m — масса водяного пара, содержащегося в этом объёме.

Обычно используемая единица абсолютной влажности: [f] = 1 г/м³.

Абсолютная влажность воздуха зависит от температурного режима и переноса (адвекции) влаги с океаническими массами воздуха. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения.

Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоёмкости. Величина влагоёмкости воздуха резко возрастает с увеличением его температуры.

Относительная влажность — отношение парциального давления паров воды в газе (в первую очередь, в воздухе) к равновесному давлению насыщенных паров при данной температуре. Обозначается греческой буквой φ.

Точка росы - это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.

2) Пе­ри­о­ди­че­ские или почти пе­ри­о­ди­че­ские из­ме­не­ния за­ря­да, тока и на­пря­же­ния в цепи на­зы­ва­ют­ся элек­тро­маг­нит­ны­ми ко­ле­ба­ни­я­ми. Также можно дать еще одно опре­де­ле­ние.

Элек­тро­маг­нит­ны­ми ко­ле­ба­ни­я­ми на­зы­ва­ют­ся пе­ри­о­ди­че­ские из­ме­не­ния на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля (E) и маг­нит­ной ин­дук­ции (B).

Пусть конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U0. Энергия, запасённая в конденсаторе составляет

Ec=CU0^2/2
При соединении конденсатора с катушкой индуктивности, в цепи потечёт ток I, что вызовет в катушке электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, направленную на уменьшение тока в цепи. Ток, вызванный этой ЭДС (при отсутствии потерь в индуктивности) в начальный момент будет равен току разряда конденсатора, то есть результирующий ток будет равен нулю. Магнитная энергия катушки в этот (начальный) момент равна нулю.

Затем результирующий ток в цепи будет возрастать, а энергия из конденсатора будет переходить в катушку до полного разряда конденсатора. В этот момент электрическая энергия конденсатора EC = 0. Магнитная же энергия, сосредоточенная в катушке, напротив, максимальна и равна

El=LI^2/2

После этого начнётся перезарядка конденсатора, то есть заряд конденсатора напряжением другой полярности. Перезарядка будет проходить до тех пор, пока магнитная энергия катушки не перейдёт в электрическую энергию конденсатора. Конденсатор, в этом случае, снова будет заряжен до напряжения − U0.

В результате в цепи возникают колебания, длительность которых будет обратно пропорциональна потерям энергии в контуре.

 

 

БИЛЕТ№11

Вопросы:

1.Свойства жидкостей. Характеристика жидкого состояния вещества. Поверхностный слой жидкости и его энергия.

2.Трансформаторы. Токи высокой частоты.

Ответы:

1) С точки зрения физики, жидкость - это тело, обладающее свойством текучести и легкой подвижности под воздействием внешних и температурных изменений. В гидравлике молекулярное строение жидкости не рассматривается, а предполагается, что жидкость - единая среда. Исходя из этого жидкости делятся на два вида: капельные и газообразные.

Жидкости занимают промежуточное положение между газо­образными и твердыми веществами. При температурах, близких к температурам кипения, свойства жидкостей приближаются к свойствам газов; при температурах, близких к температурам плавления, свойства жидкостей приближаются к свойствам твер­дых веществ

Поскольку молекулы жидкости, находящиеся в её поверхностном слое, втягиваются внутрь жидкости, их потенциальная энергия больше, чем у молекул внутри жидкости.

 

Эту дополнительную потенциальную энергию молекул поверхностного слоя жидкости называют свободной энергией. За счёт неё может быть произведена работа, связанная с уменьшением свободной поверхности жидкости.

 

И, наоборот, для того, чтобы вывести молекулы, находящиеся внутри жидкости, на её поверхность, нужно преодолеть противодействие молекулярных сил, т.е. произвести работу, которая нужна для увеличения свободной энергии поверхностного слоя жидкости.

 

При этом, изменение свободной энергии прямо пропорционально изменению площади поверхности жидкости.

 

Так как всякая система самопроизвольно переходит в состояние, при котором её потенциальная энергия минимальна, то жидкость должна самопроизвольно переходить в такое состояние, при котором площадь её свободной поверхности имеет наименьшую величину.

 

2) Трансформа́тор (от лат. transformo — преобразовывать) — это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты

Токи высокой частоты — переменный ток (начиная с частоты приблизительно в десятки кГц), для которого становятся значимыми такие явления, как излучение электромагнитных волн, и скин-эффект. Кроме того, если размеры элементов электрической цепи становятся сравнимыми с длиной волны переменного тока, то нарушается принцип квазистационарности^[1], что требует особых подходов к расчёту и проектированию таких цепей.

 

БИЛЕТ№12

Вопросы:

1.Характеристика твердого состояния вещества. Закон Гука.

2.Получение, передача и распределение электроэнергии.

Ответы:

1)Твердые вещества состоят из плотноупакованных частиц. Этими частицами могут быть атомы, молекулы или ионы. Большинство твердых веществ находится в кристаллической форме. Это означает, что образующие их частицы предельно упорядочены в регулярной пространственной структуре.

Зако́н Гу́ка — утверждение, согласно которому деформация, возникающая в упругом теле (пружине, стержне, консоли,балке и т. п.), пропорциональна приложенной к этому телу силе. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком^[1].

Следует иметь в виду, что закон Гука выполняется только при малых деформациях. При превышении предела пропорциональности связь между напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред закон Гука неприменим даже при малых деформациях.

2) Электроэнергия вырабатываеся на электростанциях (тепловых, атомных, гидро и др.) напряжением 6-10 кВ переменного тока, затем повышается на трансформатомной подстанции расположенной в пределах электростанции до необходимого напряжения 35, 110, 220 кВ и др. в зависимости от расстояния на которое нужно передать электроэнергию. Принимается она понижающими подстанциями, расположеннми вблизи потребителя и там понижается до напряжения 6-10, 0,4 кВ.

 

Передача электрической энергии — технология передачи энергии от мест генерирования к местам потребления. Передача электроэнергии осуществляется посредством электрических сетей, в состав которых входят преобразователи, линии электропередачи и распределительные устройства.

 

Распределение электрической энергии - электротехнический процесс передачи электроэнергии потребителям посредством распределительных устройств в местных распределительных сетях, которые обеспечивают электроснабжение городских коммунально-бытовых потребителей и пром. предприятий. В местных сетях электроэнергия к потребителям распределяется от центров питания (ЦП), под которыми понимаются шины распределительных устройств вторичного напряжения (6…35 кВ), понижающих подстанций электроэнергетических систем.

 

 

БИЛЕТ№13

Вопросы:

1.Электрические заряды. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.

2.Электромагнитное поле как особый вид материи

Ответы:

1) Электри́ческий заря́д (коли́чество электри́чества) — это физическая скалярная величина, определяющая способность тел быть источником электромагнитных полей и принимать участие в электромагнитном взаимодействии. Впервые электрический заряд был введён в законе Кулона в 1785 году.

Закон сохранения заряда утверждает, что во время взаимодействия некоторой замкнутой системы с окружающим пространством количество заряда которое выходит из системы через ее поверхность равно количеству заряда поступившего внутрь системы. Другими словами алгебраическая сумма всех зарядов системы равна нулю.

 

Закон Кулона — это один из основных законов электростатики. Он определяет величину и направление силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами.

2) Под электромагнитным полем понимают вид материи, характеризующийся совокупностью взаимосвязанных и взаимообусловливающих друг друга электрического и магнитного полей. Электромагнитное поле может существовать при отсутствии другого вида материи — вещества, характеризуется непрерывным распределением в пространстве (электромагнитная волна в вакууме) и может проявлять дискретную структуру (фотоны). В вакууме поле распространяется со скоростью света, полю присущи характерные для него электрические и магнитные свойства, доступные наблюдению.

 

 

БИЛЕТ№14

Вопросы:

1.Электрическое поле. Его напряженность. Работа сил электрического поля.

2.Электрические волны. Вибратор Герца. Открытый колебательный контур.

Ответы:

1) Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле^[1], существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменениимагнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела^[2].

Напряжённость электри́ческого по́ля — векторная физическая величина, характеризующая электрическое поле в данной точке и численно равная отношению силы {\displaystyle {\vec {F}},} действующей на неподвижный точечный заряд, помещённый в данную точку поля, к величине этого заряда {\displaystyle q}^[1]:

{\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q}}}A=Eq(треугольник)d

2)2

2) Электромагнитная волна - волна, порожденная колебанием параметра электромагнитного поля.
В зависимости от длины волны в вакууме, источника излучения и способа возбуждения различают: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-лучи.

Вибратор Герца (диполь Герца, антенна Герца) — простейшая система для получения электромагнитных колебаний,электрический диполь, дипольный момент которого быстро изменяется во времени. Представляет собой развёрнутыйколебательный контур с минимальной ёмкостью и индуктивностью.^[1] Технический эквивалент — небольшая антенна, размер которой много меньше длины волны. Первые опыты с этим вибратором были осуществлены Герцем в 1888 году.

Колебательный контур — электрическая цепь, содержащая последовательно соединённые катушку индуктивности и конденсатор. В такой цепи могут возбуждаться колебания тока (и напряжения).

 

БИЛЕТ №15

Вопрос:

1.Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и разностью потенциалов электрического поля.

2.Применение электромагнитных волн.

Ответы:

1) " Потенциал показывает какой потенциальной энергией будет обладать единичный положительный заряд, помещенный в данную точку электрического поля. "

Контактная разность потенциалов — это разностьпотенциалов между проводниками, возникающая при соприкосновении двух различных проводников, имеющих одинаковую температуру

E-напряженность электрического поля
ф-потенциал
E = -grad ф
как я понимаю потенциал можно определись в одной точке, а напряженность поля это совокупность этих потенциалов, лучше посмотри физический смысл градиента функции
(ф1-ф2)=интерал от 1 до 2 E dl
то есть разность потенциалов это напряжения, собственно напряжение это и есть напряженность электрического поля

2) В электротехнике. Сотовая связь, беспроводный интернет, радио, телевидение, пульты управления, СВЧ-печи, радары и т. п.
Инфракрасные приборы ночного видения.
Свет от лампочек и от экранов телевизоров и мониторов.
Ультрафиолетовые детекторы фальшивых купюр.
Рентгеновские аппараты в медицине.
Гамма-телескопы на космических обсерваториях.

 

 

БИЛЕТ №16

Вопросы:

1.Конденсаторы и их соединение в батарею. Энергия заряженного конденсатора. Энергия электрического поля.

2.Генератор не затухающих электромагнитных колебаний.

Ответы:

1) Конденсатор - элемент электрической цепи, предназначенный для использования его электрической емкости.

Соединение конденсаторов

В электрических цепях и схемах используются различные методы соединения конденсаторов. Соединение конденсаторов может быть последовательным, параллельным и последовательно-параллельным (смешанное соединение конденсаторов)

Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа равна энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт. При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию света.

В электрическом поле всегда запасена энергия. Она соответствует работе, затрачиваемой на создание поля (на разделение зарядов), и вновь превращается в работу, когда поле исчезает.

2) ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ- устройство для получения эл--магн. колебаний требуемого вида (определ. частот, амплитуд и фаз для гармонич. колебаний, формы во времени для импульсных колебаний и т. д.). В Г. э. к. осуществляется преобразование электрич. энергии источников пост. напряжения и тока либо энергии первичных эл--магн. колебаний или др. форм энергии в энергию генерируемых эл--магн. колебаний.

 

 

БИЛЕТ №17

Вопросы:

1.Законы постоянного тока. Закон Ома. Для участка цепи, без ЭДС.

2.Переменный ток. Генератор переменного тока.

Ответы:

1) Электрический ток - это направленное движение электрических зарядов по проводнику под действием сил электрического поля.

Электрический ток может быть постоянным и переменным.

Постоянным называют такой электрический ток, который с течением времени не изменяет своего направления и величины при прохождении по замкнутой электрической цепи.

Электрическая цепь. Простейшая электрическая цепь состоит из источника напряжения, потребителей и проводов, соединяющих источник напряжения с потребителями. Источниками напряжения могут быть гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т. п., а потребителями - лампы накаливания, электронагревательные и электроизмерительные приборы, электродвигатели и т.п.

Источник электроэнергии, образует внутреннюю цепь, а все остальное - внешнюю цепь. При разрыве электрической цепи действие электрического тока прекращается.

Сила и плотность тока. Сила тока определяется количеством электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в одну секунду, т. е.

Зако́н О́ма — эмпирический физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрическогонапряжения с силой тока и сопротивлением проводника, установлен в 1826 году, и назван в честь его первооткрывателяГеорга Ома.

Закон Ома для участка цепи, безусловно, можно описать известной из школьного курса физики формулой: I=U/R

2) Переме́нный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине или направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным.

Генера́тор переме́нного то́ка (устаревшее «альтерна́тор») — электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергиюпеременного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.

 

 

БИЛЕТ № 18

Вопросы:

1.Сила тока и плотность тока.

2.Емкостное и индуктивное сопротивление переменного тока.

Ответы:

1) Силой тока называется физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедш