равная отношению работы, совершаемой сторонними силами при перемещении заряда вдоль контура, к величине этого заряда. ?- (ЭДС) электродвижущая сила (В) Аст- работа сторонних сил (Дж) q- заряд (Кл).

32
Электризация тел. Закон Кулона.
Закон Кулона: сила электрического взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.


в СИ:
А закон Кулона имеет вид:

=8,85.10-12 Кл2/Н.м2.-называется электрической постоянной.
Если заряды находятся в каком- либо веществе, то закон Кулона имеет вид:
-диэлектрическая проницаемость среды.
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД (е) фундаментальная константа, равная абсолютной величине наименьшего электрического заряда, которым может обладать наблюдаемая частица:
е = 1,6.10-19 Кл. Электрический заряд любого тела кратен элементарному.
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА – при любых процессах в замкнутой системе ее полный электрический заряд остается неизменным.
Задача №1. Две тучи, размерами которых для упрощения можно пренебречь, взаимодействуют с силой 90 кН. Определить заряд одной из туч, если заряд второй тучи 25 Кл, а расстояние между ними 5 км.
Задача №2. С какой силой взаимодействуют два точечных заряда по 60 нКл каждый, разделённые слоем слюды толщиной 1 мм? Диэлектрическая проницаемость слюды равна 6. Принять 4
·
·0=10-10 Ф/м.
Домашнее задание. Учить конспект. Прочитать § 8.1. Решить задачу:№682. С какой силой взаимодействуют два заряда по 10 нКл, находящихся на расстоянии 3 см друг от друга?





Занятие № 33
Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Графическое изображение полей.
Электрическое поле является, как и другие физические поля, одним из видов материи; оно существует реально и независимо от наших знаний о нём.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ .Электромагнитное поле, проявляющееся через свое воздействие на заряженные тела (или частицы), независимо от того, движутся они или нет.
Источником электрического поля являются электрические заряды, а также переменное магнитное поле.
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ-поле, создаваемое неподвижными зарядами. Силовые линии электростатического поля , либо начинаются на положительных, оканчиваются на отрицательных зарядах, либо одним своим концом уходят в бесконечность. Силовые линии вихревого электрического поля замкнуты.
НАПРЯЖЁННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (Е)
Е- напряжённость эл. поля (В/м); F- сила (Н); q- заряд (Кл).
векторная физическая величина, измеряемая отношением силы, действующей на электрический заряд, к величине этого заряда.
Напряжённость точечного заряда

q - заряд (Кл);
·0- электрическая постоянная (Ф/м);
· - диэлектрическая проницаемость среды;
r - расстояние до заряда (м).
Единицей напряженности в СИ является ньютон на кулон или вольт на метр (Н/Кл = В/м).
ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ПОЛЕЙ– напряженность поля (электрического, магнитного или гравитационного), создаваемого несколькими источниками, равна сумме напряженностей полей, создаваемых этими источниками по отдельности.
Задача №1. На расстоянии 3 см от заряда 3,6 нКл, находящегося в диэлектрике, напряжённость электростатического поля равна 20 кВ/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика? Принять 4
·
·0=10-10 Ф/м.
Задача №2. Найти напряжённость электростатического поля в точке, в которой на заряд 15 нКл действует сила 6 мкН.
Домашнее задание. Выучить конспект. Решить задачу: №698. В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряжённость поля в этой точке.

Занятие №34
Работа в электрическом поле. Потенциал, разность потенциалов. Связь между напряжённостью и разностью потенциалов.
РАБОТА ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ – работа, которую совершают электростатические силы при перемещении заряженной частицы из одной точки поля в другую.
А=Eqd
А – работа (Дж); Е - напряжённость эл. поля (В/м); q - заряд (Кл); d - перемещение (м).
ПОТЕНЦИАЛ электростатического поля (
·) - скалярная физическая величина, равная отношению потенциальной энергии пробного заряда в поле к величине этого заряда. Работа электростатического поля по любой замкнутой траектории равна нулю.
Вводится как энергетическая характеристика поля. Единицей потенциала в СИ является вольт (В).
Разность потенциалов(
·=
·1-
·2)

·
·- разность потенциалов [В]; А- работа [Дж]; q- заряд [Кл].
Разность потенциалов для электростатического поля совпадает с напряжением.
ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ - поверхность, все точки которой имеют один и тот же потенциал.

Связь напряжённости с разностью потенциалов.
Эта формула позволяет:
Вычислить Е через величины, которые можно измерить.
Получить единицу измерения Е [В/м].
Задача №1. В однородном электростатическом поле с напряжённостью 1000 В/м переместили заряд 25 нКл в направлении линии напряжённости на 2 см. Найти работу перемещения заряда. Ответ выразить в микроджоулях (мкДж).
Задача №2. Какую работу надо совершить, чтобы перенести положительный заряд 4.10-6 Кл из точки с потенциалом 10 В в точку с потенциалом 5 В? Ответ выразить в микроджоулях (мкДж). Домашнее задание. Выучить конспект. Решить задачу: №734. При перемещении заряда между точками с разностью потенциалов 1 кВ электрическое поле совершило работу 40 мкДж. Чему равен заряд?
Занятие № 35,36
Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля.
ПРОВОДНИКИ– вещества, содержащие свободные заряженные частицы, то есть частицы, способные перемещаться по всему объему вещества под действием сколь угодно слабого электрического поля.
К проводникам относятся: металлы, электролитические жидкости и плазма. Электрическое поле внутри проводника равно нулю.
ДИЭЛЕКТРИКИ– вещества, не содержащие свободных заряженных частиц.
Диэлектриками при нормальных условиях являются: все газы, многие чистые жидкости (включая воду), пластмассы, неметаллические кристаллы.
Существуют два вида диэлектриков: полярные и неполярные (они различаются строением молекул). Поляризованный диэлектрик сам создаёт эл. поле. Это поле ослабляет внутри диэлектрика внешнее эл. поле.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЁМКОСТЬ конденсатора (С) – скалярная физическая величина, равная отношению заряда конденсатора к разности потенциалов между его обкладками. Единицей электроемкости в СИ является фарад (Ф).
С- электроёмкость [Ф]; q- заряд [Кл]; U- напряжение [В].
Электроёмкость плоского конденсатора

·0 -электрическая постоянная (Ф/м);
· -диэлектрическая проницаемость среды; S- площадь одной из пластин (м2); d- расстояние между пластинами (м).
Виды конденсаторов: Бумажные (обкладки: две ленты тонкой металлической фольги, между ними бумажная лента, пропитанная парафином). Слюдяные ( листки станиоля прокладываются слюдой), могут работать при напряжениях от сотен до тысяч вольт. Керамические (обкладки в виде слоя серебра, нанесённого на поверхность керамики и защищена слоем лака). Широкое распространение получили электролитические конденсаторы.
Задача №1. Антенны нередко электризуются под действием ветра с пылью или сухим снегом. Определите потенциал, до которого зарядилась антенна, если её электроёмкость 200 пФ, а заряд 10-9 Кл.
Задача №2. Какова электроёмкость проводника, если при сообщении заряда 0,2 нКл его потенциал стал равным 40 В? Ответ выразить в пикофарадах (пФ)
Домашнее задание. Выучить конспект. Решить задачу:№754. Какова ёмкость конденсатора, если при его зарядке до напряжения 1,4 кВ он получает заряд 28 нКл?


Занятие №38,39
Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Соединение проводников.
ЗАКОН ОМА для участка цепи – сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на его концах к сопротивлению этого участка.
I- сила тока [А]; U- напряжение [В]; R- сопротивление [Ом].
СИЛА ТОКА ( I ) – скалярная физическая величина, равная отношению заряда, переносимого через сечение проводника за малый промежуток времени, к этому промежутку времени.
I- сила тока [А]; q-заряд [Кл]; t- время [с].
СОПРОТИВЛЕНИЕ электрическое (R) – скалярная физическая величина, характеризующая противодействие проводника электрическому току.
Из закона Ома для участка цепи следует, что при одном и том же напряжении в проводнике с большим сопротивлением течет меньший ток.
R - сопротивление [Ом];
· - удельное сопротивление [Ом . м]; l - длина проводника [м]; S - площадь поперечного сечения проводника [м2].
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ – скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения. Единицей удельного сопротивления в СИ является Ом - метр (Ом·м).
Последовательное соединение проводников

Параллельное соединение проводников


Задача №1. Два резистора сопротивлениями 12 и 8 Ом соединены параллельно. Найти общее сопротивление этой цепи.
Задача №2. Чему равно сопротивление участка цепи, если при силе тока 4 мА напряжение на участке равно 2 кВ? Ответ выразить в килоомах (кОм).
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать: §§ 9.1,9.2 (стр.178-181). Решить задачу: №780. Можно ли включить в сеть напряжением 220 В реостат, на котором написано: а) 30 Ом, 5 А; б) 2000 Ом, 0,2 А?
Занятие №42
Виды источников. ЭДС – источника. Закон Ома для полной цепи.
ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА (ЭДС) – скалярная физическая величина, равная отношению работы, совершаемой сторонними силами при перемещении заряда вдоль контура, к величине этого заряда.

·- (ЭДС) электродвижущая сила (В); Аст- работа сторонних сил (Дж); q- заряд (Кл).
ЭДС является величиной, характеризующей лишь свойства самого источника тока. Единицей ЭДС в СИ является вольт (В).
ИСТОЧНИК ТОКА – в широком смысле: любое устройство, обеспечивающее длительное движение носителей тока в проводниках.
Виды источников: механические источники тока ( динамо-машина); химические – устройства, преобразующие энергию химических (окислительно-восстановительных) реакций в электрическую энергию (к химическим источникам тока относятся гальванические элементы и аккумуляторы); электромагнитные (индукционные генераторы); солнечные батареи.
ЗАКОН ОМА для полной (замкнутой) цепи – сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению, равному сумме внешнего сопротивления и внутреннего сопротивления источника тока.

I- сила тока (А);
·- ЭДС (В); R- внешнее сопротивление цепи (Ом); r- внутреннее сопротивление источника(Ом).
Сила тока короткого замыкания

Задача №1. ЭДС аккумулятора 2 В напряжение на внешнем участке цепи 1,8 В при токе в цепи 2 А. Определите внутреннее сопротивление аккумулятора.
Задача №2. Электрическая цепь состоит из источника тока с ЭДС 7,2 В и потребителя сопротивлением 2 Ом. Чему равна сила тока в цепи, если внутреннее сопротивление источника 1 Ом.
Домашнее задание. Выучить конспект. Решить задачу: № 815. К источнику с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключён реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найти силу тока в цепи и напряжение на зажимах источника.



Занятие № 44
Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца.
РАБОТА ТОКА – работа, которую совершает электрическое поле при прохождении тока по цепи.

А- работа тока (Дж); I-сила тока (А); U- напряжение (В); t- время (с).
Используя закон Ома для участка цепи можно получить ещё два выражения этой работы:

МОЩНОСТЬ ТОКА (P) – скалярная физическая величина, равная отношению работы тока ко времени, за которое она была совершена.
Р- мощность тока (Вт); А- работа тока (Дж); t- время (с).

P - мощность тока (Вт); U - напряжение (В); I - сила тока (А).
Используя закон Ома для участка цепи можно получить ещё два выражения мощности:

ЗАКОН ДЖОУЛЯ –ЛЕНЦА – количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения по нему тока.

Задача №1. За какое время электрический ток на участке цепи совершит работу 16 Дж, если напряжение на этом участке 2,5 В, а сила тока 0,2 А?
Задача №2. Сколько теплоты выделится в проводнике сопротивлением 3 кОм при протекании по нему тока 70 мА в течение 10с?
Домашнее задание. Выучить конспект. Сделать индивидуальное расчётное задание (рассчитать стоимость электроэнергии, потреблённой вашей семьёй за неделю). Прочитать § 9.2 (стр.184-186)Решить задачу: №806. Объяснить, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт первая горит значительно ярче второй.

Занятие №46,47
Взаимодействие токов. Магнитная индукция. Магнитное поле Земли. Сила Ампера.
МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ - это силовая характеристика магнитного поля.
Вектор магнитной индукции направлен всегда так, как сориентирована свободно вращающаяся магнитная стрелка в магнитном поле.
Единица измерения магнитной индукции в системе СИ является тесла (Тл).
ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ - это линии, касательными к которой в любой её точке является вектор магнитной индукции.
Для определения направления линий магнитной индукции вводится правило буравчика: если направление движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление движения ручки совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
СИЛА АМПЕРА – сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током.
FA-сила Ампера (Н); В- магнитная индукция (Тл); I- сила тока (А);
·l- длина проводника (м);
·- угол между В и I.
Направление силы Ампера находится по правилу левой руки: линии магнитной индукции должны входить в ладонь, четыре вытянутых пальца направлены по току, тогда отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы Ампера.
Задача №1. Определите величину силы, выталкивающей прямолинейный проводник из магнитного поля, если магнитная индукция поля 1,3 Тл, длина проводника 20 см, ток в нём 10 А, а угол между направлениями проводника и вектора индукции равен 900.
Задача №2.ьОпределить силу, действующую при силе тока 100 А на проводник длиной 0,5 м, если он находится в магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен току, а значение её равно 0,6 Тл.
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать: §§ 11,1; 11.2. Решить задачу: № 841.
С какой силой действует магнитное поле индукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 0,1 м? Линии индукции поля и ток взаимно перпендикулярны.



Занятие №48
Сила Лоренца.
СИЛА ЛОРЕНЦА – сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся в нем заряженную частицу.
Сила Лоренца всегда перпендикулярна направлению движения частицы и вектору магнитной индукции.
Fл- сила Лоренца (Н); q-заряд (Кл);
·-скорость частицы (м/с); В-индукция магнитного поля(Тл);
·- угол между
· и В.
Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор магнитной индукции В входил в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда, то отогнутый на 90є большой палец покажет направление силы Лоренца.
Применение: В масс- спектрографах, циклотронах, (современный циклотрон используемый для лучевой терапии), кинескопах, электронных микроскопах, для удержания горячей плазмы в термоядерном реакторе, В ТОКАМАКе ( устройство для осуществления реакции термоядерного синтеза), МГД- генераторе (МГД- магнитогазодинамический генератор).
Задача №1. Электрон движется в магнитном поле с индукцией 45 мТл со скоростью 1,2 км/с перпендикулярно линиям индукции поля. Найти величину (модуль) центростремительного ускорения электрона.
Задача №2. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 6 мТл со скоростью 5 Мм/с перпендикулярно линиям индукции. Определить силу, действующую на электрон.
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать §11.3. Решить задачу: №847.
Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 Мм/с в магнитном поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?







Занятие №49
Магнитный поток. Магнитные свойства вещества. Магнитосфера и радиационные пояса Земли.
МАГНИТНЫЙ ПОТОК (Ф) – скалярная физическая величина, равная произведению модуля индукции В этого поля, площади S плоской поверхности, через которую рассматривается данный поток, и косинуса угла между направлениями индукции и нормали к данной поверхности. Единицей магнитного потока в СИ является вебер (Вб).
Ф- магнитный поток через контур (Вб); В- магнитная индукция (Тл); S- площадь контура (м2);
·- угол между В и нормалью (перпендикуляром) к S.
Максимальный магнитный поток, когда
·=0 и Ф=0, когда
·=900.
МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ (
·) – физическая величина, характеризующая магнитные свойства вещества и зависящая от рода этого вещества и его состояния. Она равна отношению индукции магнитного поля, возникшего в среде из этого материала, к индукции этого же поля в вакууме.

· -магнитная проницаемость среды; В- магнитная индукция в данной среде (Тл); В0- магнитная индукция в вакууме (Тл).
ФЕРРОМАГНЕТИКИ – вещества, у которых магнитная проницаемость
·>> 1. Это – железо, никель, кобальт, множество их сплавов, а также редкоземельные элементы. При возрастании температуры намагниченность ферромагнетиков уменьшается, они теряют свои ферромагнитные свойства и превращаются в парамагнитные вещества. Для каждого ферромагнитного материала есть своя температура перехода, называемая точкой Кюри; так, например, для Fe – 1043 К, Со – 1393 К, Ni – 631 К.
ПАРАМАГНЕТИКИ – слабомагнитные вещества, магнитная проницаемость которых чуть больше единицы:
·> 1Парамагнетиками являются : азот, кислород, алюминий, эбонит, платина, олово, титан и др.
ДИАМАГНЕТИКИ – слабомагнитные вещества, магнитная проницаемость которых чуть меньше единицы:
· < 1. Диамагнетиками являются: вода (
· = 0,999991), медь (
·= 0,9999897), золото (
·= 0,999961), этиловый спирт (
·= 0,9999927) и др.
МАГНИТОСФЕРА Земли – это область околопланетного пространства, физические свойства которой определяются магнитным полем планеты и его взаимодействием с потоками заряженных частиц космического происхождения (с солнечным ветром).
Задача №1. Контур площадью 100 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией 20 Тл. Чему равен магнитный поток, пронизывающий контур, если плоскость контура перпендикулярна вектору индукции? Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать § 11.4. Решить задачу: №837. Магнитный поток внутри контура, площадь поперечного сечения которого 60 см2, равен 0,3 мВб. Найти индукцию магнитного поля внутри контура. Поле считать однородным и перпендикулярным плоскости проводника.
Занятие №50,51
Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимость. Применение полупроводников.
Проводники- вещества, электрическая проводимость которых занимает промежуточное место между проводимостью металлов и диэлектриков.
К полупроводникам относятся большинство веществ, составляющих примерно 4/5 объёма земной коры. Это ряд элементов, большинство минералов, различные окислы, сульфиды, теллуриды и др. хим. соединения. Характерной особенностью полупроводников, отличающей их от металлов, является резкое убывание удельного сопротивления с ростом температуры.
СОБСТВЕННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ полупроводников– проводимость полупроводников, не содержащих примесей. Обычно невелика, обусловлена наличием в полупроводнике свободных электронов и дырок.
ПРИМЕСНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ полупроводников – проводимость обусловлена внесением в их кристаллические решетки примесей (атомов посторонних химических элементов). При наличии таких примесей число носителей тока в полупроводнике резко возрастает, и он приобретает либо преимущественно электронную проводимость (в случае донорной примеси), либо преимущественно дырочную проводимость (в случае акцепторной примеси). В первом случае полупроводник называют полупроводником n-типа, во втором – полупроводником p-типа.
ДОНОРНАЯ ПРИМЕСЬ – атомы элементов V группы (P, As, Sb) в полупроводниках IV группы (Ge, Si). Из пяти валентных электронов у атомов донорной примеси четыре участвуют в создании ковалентной связи с соседними атомами полупроводника, а пятый, будучи слабо связанным с атомом примеси, легко его покидает и становится свободным.
АКЦЕПТОРНАЯ ПРИМЕСЬ – примесь в полупроводнике, приводящая к возникновению в нем преимущественно дырочной проводимости. Пример акцепторной примеси – атомы элементов III группы (B, Al, Ga, In) в полупроводниках IV группы (Ge, Si).
ЭЛЕКТРОННО-ДЫРОЧНЫЙ ПЕРЕХОД (p–n-переход) – область полупроводника, в которой происходит смена электронной проводимости на дырочную. Возникает в месте контакта p- и n-областей полупроводника.
Использование полупроводниковых приборов: полупороводниковые диоды, термореле (может быть использовано для сигнализации о том, что в электропечи достигнута заданная t; тепловой пожарный датчик с термореле 68 – 72 градуса), термисторы (используются для создания очень чувствительных термометров, размеры: несколько мм или даже доли его, для измерения t небольших участков человеческого тела, листьев растений и т.д).
Задача №1. Как объяснить, почему уменьшается удельное сопротивление полупроводников с повышением температуры?
Задача №2. Пользуясь таблицей Д.И. Менделеева, назовите элементы, подходящие для примеси к германиевому полупроводнику, чтобы он обладал: а) электронной проводимостью? б) дырочной проводимостью? Какая валентность должна быть у примеси в обоих случаях?
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать §10.5. Решить задачу:№873. Для получения примесной проводимости нужного типа в полупроводниковой технике часто применяют фосфор, галлий, мышьяк, индий, сурьму. Какие из этих элементов можно ввести в качестве примеси в германий, чтобы получить электронную проводимость?
Занятие №52
Электрический ток в вакууме. Электронно-лучевая трубка.
Вакуум становится проводящей средой только при внесении в него свободных носителей заряда, например при термоэлектронной эмиссии.
ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – испускание электронов нагретыми телами (твердыми, реже – жидкими). Заметная термоэлектронная эмиссия наблюдается металлов с температурой 1100–1200 К.
Вакуумный диод. Электрический ток в вакууме возможен в электронных лампах.
Электронная лампа - это устройство, в котором применяется явление термоэлектронной эмиссии.
Вольт- амперная характеристика вакуумного диода. При малых напряжениях на аноде не все электроны, испускаемые катодом, достигают анода, и ток небольшой. При больших напряжениях ток достигает насыщения, т.е. максимального значения. Т.е. все образовавшиеся электроны достигают анода.

По сравнению с полупроводниковыми диодами в электровакуумных диодах отсутствует обратный ток, и они выдерживают более высокие напряжения. Способны кратковременно выдерживать большие перегрузки (полупроводниковые «выгорают» сразу). Стойки к ионизирующим излучениям. Однако они обладают гораздо большими размерами и меньшим КПД.
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ТРУБКА - электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования электрических сигналов в видимое изображение.
Для управления перемещением электронного луча по экрану используют вертикально и горизонтально отклоняющие пластины. Под действием изменяющихся электрических полей, созданных внутри каждой пары отклоняющих пластин, электронный луч «рисует» на экране определенную фигуру.

Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать: §10.4. Обозначить составные части электронно-лучевой трубки.

Занятие № 53
Электрический ток в электролитах. Законы Фарадея. Применение электролиза.
Хорошими проводниками электрического тока являются расплавленные металлы и соли, а также растворы кислот, солей и щелочей, называемые электролитами.
Под действием растворителя (воды) происходит распад молекул растворённого вещества на заряженные ионы и появляются подвижные заряды, необходимые для протекания электрического тока. Такой процесс называют электролитической диссоциацией.
ЭЛЕКТРОЛИЗ – процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита, при прохождении через него электрического тока.
Первый закон Фарадея: – масса m вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит постоянного тока силой I, пропорциональна силе тока и времени протекания тока: m=kIt
Второй закон Фарадея: Электрохимический эквивалент вещества пропорционален отношению молярной массы к валентности:
Коэффициент k численно равен массе вещества в килограммах, выделяемой при прохождении через электролит 1 кулона электричества.
Значит электрохимические эквиваленты неодинаковы не только для различных веществ, но и для одного и того же вещества в разных соединениях, в которых оно обладает различной валентностью.
Применение электролиза. Никелирование, хромирование (а также: кадмий, платина, золото, серебро). Рафинирование меди и др. (анод: толстые листы неочищенной меди; катод: тонкие листы чистой меди, анод растворяется, примеси - в осадок). Электролитическая полировка. Плотность тока на выступах больше, чем на впадинах. Поэтому из впадин металл будет переходить в раствор с меньшей скоростью. Электрометаллургия. Для получения алюминия, натрия, магния, бериллия и др. Между дном ванны и угольными электродами- электрическая дуга (T>2500 К). Руда плавится, через неё пропускают ток и дне оседают молекулы металла. Расплавленный металл стекает по наклонному дну ванны в специальные ковши. Гальванопластика. Абсолютно точные рельефные копии предметов: монет, медалей, ювелирных украшений и т.д. (слепок из пластичного материала, например из воска, покрывают тонким слоем электропроводного вещества и помещают в электролитическую ванну в качестве катода).
Задача №1. Определить массу никеля, которая выделится за 1 ч 40 мин из раствора сернокислого никеля при силе тока 2 А.
Задача №2.Через раствор медного купороса в гальванической ванне прошёл заряд 2.104 Кл. сколько меди выделилось на электроде?
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать §10.2. Решить задачу: № 896. При электролитическом способе получения алюминия используются ванны, работающие под напряжением 5 В при силе тока 40 кА. Сколько времени потребуется для получения 1 т алюминия и каков при этом расход энергии?

Занятие №54
Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды.
В обычных условиях электропроводность газов ничтожна. Но есть способы, которые позволяют заметно повысить электропроводность газа. Воздух, как и другие газы, можно сделать электропроводным при воздействии на него ультрафиолетового, рентгеновского и радиоактивного излучения. Для отрыва электрона от атома необходима определённая энергия, называемая энергией ионизации. Она различна для различных атомов.
ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД – прохождение электрического тока через газ, сопровождающееся различными оптическими, электрическими и тепловыми явлениями.
НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД – газовый разряд, существующий при заданном напряжении лишь при наличии внешнего ионизатора.
САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД – газовый разряд, не требующий для своего поддержания действия внешнего ионизатора. Самостоятельный разряд возникает при достаточно высоком напряжении на электродах, когда начавшийся разряд создает необходимые для его поддержания ионы и электроны.
Переход несамостоятельного разряда в самостоятельный (вольт- амперная характеристика)

І- несамостоятельный разряд, ІІ- несамост. лавинный разряд, ІІІ- самостоятельный разряд
Разновидности самостоятельного разряда при атмосферном давлении.
ИСКРОВОЙ РАЗРЯД – газовый разряд, характерной особенностью которого является быстрое прекращение тока после электрического пробоя разрядного промежутка. Наблюдается в виде искры. В природных условиях представляет собой молнию. Искровой разряд возникает обычно при давлениях порядка атмосферного, но при достаточно высоком электрическом напряжении.
ДУГОВОЙ РАЗРЯД. Электрическая дуга – самостоятельный газовый разряд, возникающий между электродами после их раздвижения и представляющий собой ярко светящийся изогнутый плазменный шнур. Электросварка металлов, электроплавильные печи, прожекторы.
КОРОННЫЙ РАЗРЯД – высоковольтный самостоятельный газовый разряд при атмосферном давлении, возникающий в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острия, провода). Имеет вид светящегося ореола – «короны». Коронный разряд используют для очистки газов от пыли и других загрязнений, для диагностики состояния конструкций.
ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД - самостоятельный газовый разряд, происходящий при низкой температуре катода и пониженном (по сравнению с атмосферным) давлении газа. Тлеющий разряд используют как источник света в люминесцентных лампах И плазменных экранах. ПЛАЗМА– частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. Носителями заряда в плазме являются электроны и ионы, образовавшиеся в результате ионизации газа. Отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объема плазмы называют степенью ионизации плазмы. Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать §§10.3,10.4.
Занятие №55
Явление электромагнитной индукции. Опыт Фарадея. Правило Ленца.
При движении проводника в постоянном магнитном поле, на заряды действует сила Лоренца. Причём для положительных и отрицательных зарядов она направлена в противоположные стороны.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (лат. inductio – наведение) – явление порождения вихревого электрического поля переменным магнитным полем.
Если внести в переменное магнитное поле замкнутый проводник, то в нем появится электрический ток. Появление этого тока называют индукцией тока, а сам ток – индукционным.
ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ (в формулировке Максвелла). ЭДС индукции, возникающей в контуре, прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через любую поверхность, опирающуюся на данный контур.


·- ЭДС индукции (В); Ф- магнитный поток (Вб); t- время (с).
ПРАВИЛО ЛЕНЦА – правило для определения направления индукционного тока: при движении проводника в магнитном поле возникает индукционный ток такого направления, при котором действующие на проводник силы противодействуют перемещению проводника, т. е. причине, вызвавшей индукционный ток.
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать §11.5 (стр.228-232). Решить задачу: №921. За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.











Занятие№56
Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
ИНДУКТИВНОСТЬ (L) – скалярная физическая величина, являющаяся коэффициентом пропорциональности между магнитным потоком, пронизывающим некоторый проводящий контур, и силой тока в этом контуре.
Единицей индуктивности в СИ является генри (Гн). Индуктивность катушки зависит от размеров и формы витков и наличия в ней сердечника.
Ф- магнитный поток (Вб); L - индуктивность (Гн); I- сила тока (А).
САМОИНДУКЦИЯ– возникновение вихревого электрического поля в проводящем контуре при изменении силы тока в нем; частный случай электромагнитной индукции.
За счёт явления самоиндукции в электрической цепи с источником ЭДС при замыкании цепи ток устанавливается не мгновенно, а через какое-то время. Аналогичные процессы происходят и при размыкании цепи, при этом величина ЭДС самоиндукции может значительно превышать ЭДС источника.
Применение катушек индуктивности.
Применяется в качестве реактивного сопротивления для люминесцентных ламп. Катушки индуктивности (совместно с конденсаторами и/или резисторами) используются для построения различных цепей. ушки индуктивности используются в импульсных стабилизаторах как элемент, накапливающий энергию и преобразующий уровни напряжения. Две и более индуктивно связанные катушки образуют трансформатор. Катушки используются также в качестве электромагнитов. Катушки применяются в качестве источника энергии для возбуждения индуктивно-связанной плазмы. Для радиосвязи - излучение и приём электромагнитных волн (магнитная антенна, кольцевая антенна).
ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ– физическая величина, равная половине произведения индуктивности проводника, создающего магнитное поле, на квадрат силы тока в этом проводнике.

W- энергия магнитного поля (Дж); L- индуктивность (Гн); I- сила тока (А).
Задача №1. Чему равен магнитный поток через контур индуктивностью 40 мГн при силе тока в нём 20 А?
Задача №2. Какова индуктивность катушки, если при токе 5 А в ней существует магнитный поток 50 мВб? Ответ выразить в миллигенри (мГн).
Домашнее задание. Выучить конспект. Прочитать § 11.5 (стр.233-235). Решить задачу: № 932. Какой магнитный поток возникает в контуре индуктивностью 0,2 мГн при силе тока 10 А?

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415



Рисунок 1Два последовательных резистораРисунок 3Два последовательных резистораРисунок 6Рисунок 1Рисунок 2Рисунок 3Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 11159389
    Размер файла: 589 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий