Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Физика. Примеры решения задач
контрольной работы
Кинематика
Механические колебания
МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА
Механика
Молекулярная физика и термодинамика
Электромагнетизм
Атомная и ядерная физика
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
Термодинамические процессы
Термодинамический анализ
энергетических установок
Принцип термотрансформации
Конвективный теплообмен
Тепловое излучение
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Электростатика

 

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ КОНТРОЛЬНАЯ № 2

 Электростатика

• Закон Кулона

 ,

где - сила взаимодействия двух точечных зарядов  и , находящихся на расстоянии  друг от друга; - электрическая постоянная,

- диэлектрическая проницаемость среды (для воздуха );

• Напряженность электрического поля, создаваемого зарядом

 ;

где - положительный точечный заряд, помещенный в точку поля, в которой определяют напряжённость.

• Принцип суперпозиции электрических полей

 ;

В случае двух полей -угол между ;

• Поток вектора напряжённости через замкнутую поверхность

 ;

где - проекция вектора напряженности на нормаль к поверхности, - элемент поверхности.

• Теорема Гаусса.

  Поток вектора напряжённости через замкнутую поверхность, охватывающую заряды равен

  ;

• Потенциал электрического поля

 , ,

 где - потенциальная энергия электрического поля; А- работа по перемещению положительного точечного заряда из данной точки в бесконечность;

• Работа поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую

 ;

• Для однородного электрического поля

  ,

где   - расстояние между эквипотенциальными поверхностями.

 Конденсаторы. Электрическая ёмкость.

• Электроёмкость конденсатора или уединенного проводника

  ;

• Электроёмкость плоского конденсатора

 

где S- площадь пластин,  - расстояние между пластинами, - диэлектрическая проницаемость диэлектрика между пластинами конденсатора;

• Электроёмкость шарового конденсатора

  , R – радиус шара (сферы);

• Электроёмкость плоского конденсатора, заполненного n слоями диэлектрика (слоистый конденсатор)

   ;

• Электроёмкость последовательно соединенных конденсаторов

 ,

 В случае двух конденсаторов

 ;

• Электроёмкость параллельно соединенных конденсаторов

 

 В случае n одинаковых конденсаторов .

• Энергия заряженного конденсатора

  .

 Постоянный электрический ток

• Сила постоянного тока

 , t- время;

• Сопротивление однородного проводника

 

где   – площадь поперечного сечения проводника; - длина проводника;

  - удельное сопротивление.

• Сопротивление последовательно соединенных n  проводников

 ;

• Сопротивление параллельно соединенных n проводников

  ,

 Для двух проводников ;

• Закон Ома для участка цепи

 - напряжение на концах проводника;

• Закон Ома для замкнутой цепи (содержащей источник тока)

 ,

где - электродвижущая сила (ЭДС) источника, r –внутреннее сопротивление источника тока;

  ЭДС, действующая в цепи , - работа сторонних сил по перемещению положительного заряда .

• Ток короткого замыкания  .

• Работа на участке цепи

 , t- время;

•Мощность тока

 ;

• Закон Джоуля –Ленца

 

где Q – количество теплоты, выделившееся в участке цепи за время t.

Магнитное поле постоянного тока 

• Вектор магнитной индукции

 ,

где - механический момент контура с током, -магнитный момент контура с током, S- площадь контура, - нормаль к поверхности;

• Связь вектора магнитной индукции с напряженностью магнитного поля

 .

• Принцип суперпозиции магнитных полей

  ;

 В случае двух полей ;

 - угол между;

• Закон Био-Савара-Лапласа

  Индукция магнитного поля, создаваемая элементом проводника с током в некоторой точке равна

 ,

где -магнитная постоянная, - магнитная проницаемость среды, - длина элемента проводника, - расстояние от середины элемента проводника до точки, в которой определяется магнитная индукция, - угол между элементом проводника  и r;

• Магнитное поле бесконечного прямого тока  .

• Магнитное поле в центре кругового витка с током радиуса r

 .

• Сила Ампера (сила, действующая на прямолинейный проводник с током в магнитном поле)

 ,

где I – сила тока, В- магнитная индукция, - длина проводника, - угол между  и ;

• Сила Лоренца (сила, действующая со стороны магнитного поля на заряд, движущийся со скорость )

 ,

где - угол между и ;

• Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея)

 , ,

 где   - электродвижущая сила индукции, N – число витков контура, Ф – магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, - потокосцепление;

• Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле

 .

• Магнитный поток в однородном поле  .

 Магнитный поток сцепленный с контуром 

• Потокосцепление контура

 ,

где L – индуктивность контура, - сила тока.

•Электродвижущая сила самоиндукции

  ;

• Индуктивность соленоида

 .

Два заряда взаимодействуют в вакууме на расстоянии м с такой же силой, как и в трансформаторном масле на расстоянии 0,48см. Определить диэлектрическую проницаемость трансформаторного масла.

Плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого 5 см, заряжен до 200В и отключен от источника напряжения. Каким будет напряжение на конденсаторе, если его пластины раздвинуть до 10 см?

В однородном магнитном поле с индукцией мТл висит алюминиевый проводник диаметром d=0,2 мм. Определить силу тока в проводнике. Плотность алюминия .

Архитектура Зимнего дворца Санкт-Петербурга