Të gjitha formulat bazë për elektrostatikën. Kapaciteti elektrik

Ngarkesa elektrike- Kjo sasi fizike, që karakterizon aftësinë e grimcave ose trupave për të hyrë në ndërveprimet elektromagnetike. Ngarkesa elektrike zakonisht përfaqësohet me shkronja q ose P. Në sistemin SI, ngarkesa elektrike matet në Coulombs (C). Një tarifë falas prej 1 C është një sasi gjigande tarife, praktikisht që nuk gjendet në natyrë. Në mënyrë tipike, do t'ju duhet të merreni me mikrokulomba (1 µC = 10 -6 C), nanokulombe (1 nC = 10 -9 C) dhe pikokulombe (1 pC = 10 -12 C). Ngarkesa elektrike ka këto karakteristika:

1. Ngarkesa elektrike është një lloj materie.

2. Ngarkesa elektrike nuk varet nga lëvizja e grimcave dhe shpejtësia e saj.

3. Ngarkesat mund të transferohen (për shembull, me kontakt të drejtpërdrejtë) nga një trup në tjetrin. Ndryshe nga masa e trupit, ngarkesa elektrike nuk është një karakteristikë integrale e një trupi të caktuar. I njëjti trup në kushte të ndryshme mund të ketë një ngarkesë të ndryshme.

4. Ekzistojnë dy lloje të ngarkesave elektrike, të quajtura në mënyrë konvencionale pozitive Dhe negativ.

5. Të gjitha tarifat ndërveprojnë me njëra-tjetrën. Në këtë rast, si ngarkesat zmbrapsen, ndryshe nga ngarkesat tërheqin. Forcat e ndërveprimit midis ngarkesave janë qendrore, domethënë ato shtrihen në një vijë të drejtë që lidh qendrat e ngarkesave.

6. Ekziston një ngarkesë elektrike minimale e mundshme (module), e quajtur ngarkesë elementare. Kuptimi i saj:

e= 1,602177·10 –19 C ≈ 1,6·10 –19 C.

Ngarkesa elektrike e çdo trupi është gjithmonë një shumëfish i ngarkesës elementare:

Ku: N- një numër i plotë. Ju lutemi vini re se është e pamundur të ekzistojë një tarifë e barabartë me 0.5 e; 1,7e; 22,7e e kështu me radhë. Quhen sasitë fizike që mund të marrin vetëm një seri vlerash diskrete (jo të vazhdueshme). të kuantizuara. Ngarkesa elementare e është një kuantike (pjesa më e vogël) ngarkesë elektrike.

Në një sistem të izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave të të gjithë trupave mbetet konstante:

Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike thotë se në një sistem të mbyllur trupash nuk mund të vëzhgohen proceset e krijimit ose zhdukjes së ngarkesave të vetëm një shenje. Nga ligji i ruajtjes së ngarkesës del gjithashtu se nëse dy trupa me të njëjtën madhësi dhe formë kanë ngarkesa q 1 dhe q 2 (nuk ka rëndësi fare se cila shenjë janë akuzat), vini në kontakt dhe pastaj ndaheni përsëri, atëherë ngarkesa e secilit prej trupave do të bëhet e barabartë:

ME pikë moderne këndvështrimi, bartësit e ngarkesave janë grimcat elementare. Të gjithë trupat e zakonshëm përbëhen nga atome, të cilat përfshijnë të ngarkuar pozitivisht protonet, i ngarkuar negativisht elektronet dhe grimcat neutrale - neutronet. Protonet dhe neutronet janë pjesë e bërthamat atomike, formohen elektrone shtresë elektronike atomet. Ngarkesat elektrike të një protoni dhe një elektroni janë saktësisht të njëjta në vlerë absolute dhe të barabarta me ngarkesën elementare (d.m.th., minimumin e mundshëm). e.

Në një atom neutral, numri i protoneve në bërthamë është i barabartë me numrin e elektroneve në guaskë. Ky numër quhet numer atomik. Atomi të kësaj substance mund të humbasë një ose më shumë elektrone, ose të fitojë një elektron shtesë. Në këto raste, atomi neutral shndërrohet në një jon të ngarkuar pozitivisht ose negativisht. Ju lutemi vini re se protonet pozitive janë pjesë e bërthamës së një atomi, kështu që numri i tyre mund të ndryshojë vetëm gjatë reaksioneve bërthamore. Është e qartë se kur trupat janë të elektrizuar reaksionet bërthamore nuk ndodh. Prandaj, në çdo dukuritë elektrike numri i protoneve nuk ndryshon, ndryshon vetëm numri i elektroneve. Kështu, transmetimi i një ngarkese negative në një trup nënkupton transferimin e elektroneve shtesë në të. Dhe mesazhi ngarkesë pozitive, në kundërshtim me gabim i zakonshëm, nuk do të thotë shtimi i protoneve, por zbritja e elektroneve. Ngarkesa mund të transferohet nga një trup në tjetrin vetëm në pjesë që përmbajnë një numër të plotë elektronesh.

Ndonjëherë në probleme ngarkesa elektrike shpërndahet në një trup të caktuar. Për të përshkruar këtë shpërndarje, janë paraqitur sasitë e mëposhtme:

1. Dendësia lineare e ngarkesës. Përdoret për të përshkruar shpërndarjen e ngarkesës përgjatë filamentit:

Ku: L– gjatësia e fillit. Matur në C/m.

2. Dendësia e ngarkesës sipërfaqësore. Përdoret për të përshkruar shpërndarjen e ngarkesës mbi sipërfaqen e një trupi:

Ku: S– sipërfaqja e trupit. E matur në C/m2.

3. Dendësia e ngarkesës së vëllimit. Përdoret për të përshkruar shpërndarjen e ngarkesës mbi vëllimin e një trupi:

Ku: V– vëllimi i trupit. E matur në C/m3.

Ju lutemi vini re se masë elektronikeështë e barabartë me:

m e= 9,11∙10 –31 kg.

Ligji i Kulombit

Ngarkesa me pikë quhet trup i ngarkuar, përmasat e të cilit mund të neglizhohen në kushtet e këtij problemi. Bazuar në eksperimente të shumta, Coulomb vendosi ligjin e mëposhtëm:

Forcat e ndërveprimit ndërmjet palëvizshëm tarifat me pikë drejtpërdrejt proporcionale me produktin e modulit të ngarkesës dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre:

Ku: ε - dielektrike përshkueshmëria mesatare– një sasi fizike pa dimension që tregon se sa herë forca e bashkëveprimit elektrostatik në një mjedis të caktuar do të jetë më e vogël se sa në një vakum (d.m.th., sa herë mjedisi e dobëson bashkëveprimin). Këtu k– koeficienti në ligjin e Kulombit, vlera që përcakton vlerë numerike forcat e ndërveprimit të ngarkesave. Në sistemin SI vlera e tij merret e barabartë me:

k= 9∙10 9 m/F.

Forcat e ndërveprimit të pikave tarifat stacionare i binden ligjit të tretë të Njutonit dhe janë forca zmbrapsëse nga njëra-tjetra me të njëjtat shenja ngarkesash dhe forca tërheqëse ndaj njëri-tjetrit kur shenja të ndryshme. Bashkëveprimi i ngarkesave elektrike stacionare quhet elektrostatike ose ndërveprim Kulomb. Dega e elektrodinamikës që studion bashkëveprimin e Kulombit quhet elektrostatike.

Ligji i Kulombit është i vlefshëm për trupat e ngarkuar me pikë, sferat dhe topat e ngarkuar në mënyrë uniforme. Në këtë rast, për distancat r merrni distancën midis qendrave të sferave ose topave. Në praktikë, ligji i Kulombit plotësohet mirë nëse përmasat e trupave të ngarkuar janë shumë më të vogla se distanca ndërmjet tyre. Koeficient k në sistemin SI ndonjëherë shkruhet si:

Ku: ε 0 = 8,85∙10 –12 F/m – konstante elektrike.

Përvoja tregon se forcat Ndërveprimi i Kulonit respektoni parimin e mbivendosjes: nëse një trup i ngarkuar ndërvepron njëkohësisht me disa trupa të ngarkuar, atëherë forca që rezulton që vepron në trupi i dhënë, është e barabartë shuma vektoriale forcat që veprojnë në këtë trup nga të gjithë trupat e tjerë të ngarkuar.

Mos harroni gjithashtu dy përkufizime të rëndësishme:

Dirigjentët– substanca që përmbajnë bartës të lirë të ngarkesës elektrike. Brenda përcjellësit është e mundur lëvizjen e lirë elektronet - bartës të ngarkesës (përçuesit mund të rrjedhin elektricitet). Përçuesit përfshijnë metalet, tretësirat dhe shkrirjet e elektroliteve, gazrave të jonizuar dhe plazmës.

Dielektrikë (izolues)- substanca që nuk përmbajnë media e lirë ngarkuar. Lëvizja e lirë e elektroneve brenda dielektrikëve është e pamundur (rryma elektrike nuk mund të rrjedhë nëpër to). Janë dielektrikët që kanë disa e barabartë me një konstante dielektrike ε .

Për konstantën dielektrike të një substance, sa vijon është e vërtetë (për atë që është një fushë elektrike pak më poshtë):

Fusha elektrike dhe intensiteti i saj

Nga ide moderne, ngarkesat elektrike nuk veprojnë drejtpërdrejt me njëra-tjetrën. Çdo trup i ngarkuar krijon në hapësirën përreth fushe elektrike. Kjo fushë ushtron një forcë mbi trupat e tjerë të ngarkuar. Prona kryesore fushe elektrike- veprim mbi ngarkesat elektrike me njëfarë force. Kështu, bashkëveprimi i trupave të ngarkuar nuk kryhet nga ndikimi i tyre i drejtpërdrejtë mbi njëri-tjetrin, por përmes fushave elektrike që rrethojnë trupat e ngarkuar.

Fusha elektrike që rrethon një trup të ngarkuar mund të studiohet duke përdorur një të ashtuquajtur ngarkesë provë - një ngarkesë e vogël pikë që nuk sjell një rishpërndarje të dukshme të ngarkesave që studiohen. Për kuantifikimi fushë elektrike, futet një karakteristikë e forcës - forca e fushës elektrike E.

Forca e fushës elektrike është një sasi fizike e barabartë me raportin e forcës me të cilën fusha vepron në një ngarkesë provë të vendosur në këtë pikë fusha, në madhësinë e kësaj ngarkese:

Forca e fushës elektrike është një sasi fizike vektoriale. Drejtimi i vektorit të tensionit përkon në çdo pikë të hapësirës me drejtimin e forcës që vepron në ngarkesën pozitive të provës. Fusha elektrike e ngarkesave të palëvizshme që nuk ndryshojnë me kalimin e kohës quhet elektrostatike.

Për paraqitje vizuale përdoret fusha elektrike linjat e energjisë. Këto vija janë tërhequr në mënyrë që drejtimi i vektorit të tensionit në çdo pikë të përputhet me drejtimin e tangjentes në linjë pushteti. Linjat e fushës kanë vetitë e mëposhtme.

Linjat e energjisë fushë elektrostatike kurrë nuk kryqëzohen.
Linjat e fushës elektrostatike drejtohen gjithmonë nga ngarkesat pozitive në ato negative.
Kur përshkruani një fushë elektrike duke përdorur linjat e fushës, dendësia e tyre duhet të jetë proporcionale me madhësinë e vektorit të forcës së fushës.
Linjat e forcës fillojnë me një ngarkesë pozitive, ose pafundësi, dhe përfundojnë me një ngarkesë negative, ose pafundësi. Sa më i madh të jetë tensioni, aq më i madh është dendësia e vijave.
Në një pikë të caktuar të hapësirës mund të kalojë vetëm një vijë force, sepse Forca e fushës elektrike në një pikë të caktuar të hapësirës specifikohet në mënyrë unike.

Një fushë elektrike quhet uniforme nëse vektori i intensitetit është i njëjtë në të gjitha pikat e fushës. Për shembull, një fushë uniforme krijohet nga një kondensator i sheshtë - dy pllaka të ngarkuara me një ngarkesë me madhësi të barabartë dhe shenjë të kundërt, të ndara nga një shtresë dielektrike, dhe distanca midis pllakave është e madhe. madhësive më të vogla pjata

Në të gjitha pikat fushë uniforme për pagesë q, futet në një fushë uniforme me intensitet E, vepron një forcë me madhësi dhe drejtim të barabartë, e barabartë me F = barazimi. Për më tepër, nëse ngarkesa q pozitiv, atëherë drejtimi i forcës përkon me drejtimin e vektorit të tensionit, dhe nëse ngarkesa është negative, atëherë vektorët e forcës dhe tensionit janë të drejtuar në të kundërt.

Ngarkesat me pikë pozitive dhe negative janë paraqitur në figurë:

Parimi i mbivendosjes

Nëse një fushë elektrike e krijuar nga disa trupa të ngarkuar studiohet duke përdorur një ngarkesë provë, atëherë forca që rezulton rezulton të jetë e barabartë me shumën gjeometrike të forcave që veprojnë në ngarkesën e provës nga secili trup i ngarkuar veçmas. Rrjedhimisht, forca e fushës elektrike e krijuar nga një sistem ngarkesash në një pikë të caktuar në hapësirë është e barabartë me shumën vektoriale të fuqive të fushës elektrike të krijuar në të njëjtën pikë nga ngarkesat veçmas:

Kjo veti e fushës elektrike do të thotë që fusha bindet parimi i mbivendosjes. Në përputhje me ligjin e Kulombit, forca e fushës elektrostatike e krijuar nga një ngarkesë pikë P në distancë r prej tij, është i barabartë në modul:

Kjo fushë quhet fushë Kulomb. Në një fushë Kulomb, drejtimi i vektorit të intensitetit varet nga shenja e ngarkesës P: Nëse P> 0, atëherë vektori i tensionit drejtohet larg ngarkesës, nëse P < 0, то вектор напряженности направлен к заряду. Величина напряжённости зависит от величины заряда, среды, в которой находится заряд, и уменьшается с увеличением расстояния.

Forca e fushës elektrike e krijuar nga një aeroplan i ngarkuar pranë sipërfaqes së tij:

Pra, nëse problemi kërkon përcaktimin e forcës së fushës së një sistemi ngarkesash, atëherë duhet të veprojmë si më poshtë algoritmi:

Vizatoni një figurë.
Vizatoni fuqinë e fushës së secilës ngarkesë veç e veç pika e duhur. Mos harroni se tensioni drejtohet drejt një ngarkese negative dhe larg një ngarkese pozitive.
Llogaritni secilin prej tensioneve duke përdorur formulën e duhur.
Shtoni vektorët e stresit në mënyrë gjeometrike (d.m.th. vektoriale).

Energjia e mundshme e ndërveprimit të ngarkesës

Ngarkesat elektrike ndërveprojnë me njëra-tjetrën dhe me fushën elektrike. Çdo ndërveprim përshkruhet nga energjia potenciale. Energjia potenciale e bashkëveprimit të ngarkesave elektrike me dy pika llogaritur me formulën:

Ju lutemi vini re se tarifat nuk kanë module. Për ndryshe nga ngarkesat, energjia e ndërveprimit ka një vlerë negative. E njëjta formulë vlen për energjinë e ndërveprimit të sferave dhe topave të ngarkuar në mënyrë uniforme. Si zakonisht, në këtë rast distanca r matet ndërmjet qendrave të topave ose sferave. Nëse nuk ka dy, por më shumë ngarkesa, atëherë energjia e bashkëveprimit të tyre duhet të llogaritet si më poshtë: ndani sistemin e ngarkesave në të gjitha çiftet e mundshme, llogaritni energjinë e ndërveprimit të secilit çift dhe përmblidhni të gjitha energjitë për të gjitha çiftet.

Problemet në këtë temë janë zgjidhur, si dhe problemet në ligjin e ruajtjes energji mekanike: fillimisht gjendet energjia fillestare e ndërveprimit, pastaj ajo përfundimtare. Nëse problemi ju kërkon të gjeni punën e bërë për të lëvizur ngarkesat, atëherë do të jetë e barabartë me diferencën midis energjisë totale fillestare dhe përfundimtare të ndërveprimit të ngarkesave. Energjia e ndërveprimit gjithashtu mund të shndërrohet në energji kinetike ose lloje të tjera të energjisë. Nëse trupat janë në një distancë shumë të madhe, atëherë energjia e bashkëveprimit të tyre supozohet të jetë e barabartë me 0.

Ju lutemi vini re: nëse problemi kërkon gjetjen e minimumit ose distancë maksimale ndërmjet trupave (grimcave) kur lëvizin, atëherë ky kusht do të plotësohet në atë moment kohor kur grimcat lëvizin në një drejtim me të njëjtën shpejtësi. Prandaj, zgjidhja duhet të fillojë duke shkruar ligjin e ruajtjes së momentit, nga i cili gjendet kjo shpejtësi identike. Dhe pastaj duhet të shkruani ligjin e ruajtjes së energjisë, duke marrë parasysh energjia kinetike grimcat në rastin e dytë.

Potenciali. Diferencë potenciale. Tensioni

Fusha elektrostatike ka pronë e rëndësishme: puna e forcave elektrostatike të fushës kur lëviz një ngarkesë nga një pikë e fushës në tjetrën nuk varet nga forma e trajektores, por përcaktohet vetëm nga pozicioni i fillestarit dhe pikat fundore dhe shumën e tarifës.

Pasojë e pavarësisë së punës nga forma e trajektores është pohimi i mëposhtëm: puna e forcave elektrostatike të fushës kur lëviz një ngarkesë përgjatë çdo trajektoreje të mbyllur është e barabartë me zero.

Vetia e potencialit (pavarësia e punës nga forma e trajektores) e fushës elektrostatike na lejon të prezantojmë konceptin energji potenciale ngarkesë në një fushë elektrike. Dhe një sasi fizike e barabartë me raportin e energjisë potenciale të një ngarkese elektrike në një fushë elektrostatike me madhësinë e kësaj ngarkese quhet potencial φ fushe elektrike:

Potenciali φ është karakteristikë energjetike e fushës elektrostatike. NË Sistemi ndërkombëtar njësi (SI) Njësia e potencialit (dhe për rrjedhojë diferenca potenciale, d.m.th. tension) është volt [V]. Potenciali është një sasi skalare.

Në shumë probleme të elektrostatikës, gjatë llogaritjes së potencialeve për pike referimi, ku vlerat e energjisë potenciale dhe potencialit zhduken, është e përshtatshme të merren pafundësisht pikë e largët. Në këtë rast, koncepti i potencialit mund të përcaktohet në mënyrën e mëposhtme: potenciali i fushës në një pikë të caktuar në hapësirë është i barabartë me punën e bërë nga forcat elektrike kur largohet një ngarkesë pozitive njësi nga një pikë e caktuar në pafundësi.

Duke kujtuar formulën për energjinë potenciale të bashkëveprimit të dy ngarkesave pika dhe duke e pjesëtuar atë me vlerën e njërës prej ngarkesave në përputhje me përkufizimin e potencialit, marrim se potencial φ fushat e ngarkimit me pikë P në distancë r prej tij në lidhje me një pikë në pafundësi llogaritet si më poshtë:

Potenciali i llogaritur duke përdorur këtë formulë mund të jetë pozitiv ose negativ në varësi të shenjës së ngarkesës që e ka krijuar atë. E njëjta formulë shpreh potencialin e fushës së një topi (ose sfere) të ngarkuar në mënyrë uniforme në r ≥ R(jashtë topit ose sferës), ku Rështë rrezja e topit dhe distanca r matet nga qendra e topit.

Për të paraqitur vizualisht fushën elektrike, së bashku me linjat e forcës, përdorni sipërfaqet ekuipotenciale. Një sipërfaqe në të gjitha pikat e së cilës potenciali i fushës elektrike ka të njëjtat vlera quhet një sipërfaqe ekuipotenciale ose një sipërfaqe me potencial të barabartë. Linjat e fushës elektrike janë gjithmonë pingul me sipërfaqet ekuipotenciale. Sipërfaqet ekuipotenciale të fushës së Kulonit të një ngarkese pika janë sfera koncentrike.

elektrike tensionitështë thjesht një ndryshim potencial, d.m.th. përkufizimi tensionit elektrik mund të jepet me formulën:

Në një fushë elektrike uniforme ekziston një marrëdhënie midis fuqisë së fushës dhe tensionit:

Puna në terren elektrike mund të llogaritet si diferenca midis energjisë potenciale fillestare dhe përfundimtare të një sistemi ngarkesash:

Puna në terren elektrike në rast i përgjithshëm gjithashtu mund të llogaritet duke përdorur një nga formulat:

Në një fushë uniforme, kur një ngarkesë lëviz përgjatë vijave të saj të fushës, puna e fushës mund të llogaritet gjithashtu duke përdorur formulën e mëposhtme:

Në këto formula:

φ – potenciali i fushës elektrike.
∆φ - diferencë potenciale.
W– energjia e ngarkesës potenciale në një fushë elektrike të jashtme.
A– puna e fushës elektrike për të lëvizur ngarkesën (ngarkesat).
q– një ngarkesë që lëviz në një fushë elektrike të jashtme.
U- tension.
E– forca e fushës elektrike.
d ose ∆ l– distanca në të cilën lëviz ngarkesa përgjatë vijave të forcës.

Në të gjitha formulat e mëparshme ne po flisnim në mënyrë specifike për punën e fushës elektrostatike, por nëse problemi thotë se "duhet bërë punë", ose po flasim për Rreth punës forcat e jashtme“, atëherë kjo vepër duhet konsideruar e njëjtë me punën në terren, por me shenjën e kundërt.

Parimi i mbivendosjes së mundshme

Nga parimi i mbivendosjes së fuqive të fushës të krijuar nga ngarkesat elektrike, rrjedh parimi i mbivendosjes për potencialet (në këtë rast, shenja e potencialit të fushës varet nga shenja e ngarkesës që krijoi fushën):

Vini re se sa më e lehtë është të zbatohet parimi i mbivendosjes së potencialit sesa i tensionit. Potenciali është një sasi skalare që nuk ka drejtim. Shtimi i potencialeve është thjesht shtimi i vlerave numerike.

Kapaciteti elektrik. Kondensator i sheshtë

Kur i jepni një ngarkesë një përcjellësi, ekziston gjithmonë një kufi i caktuar përtej të cilit nuk do të jetë e mundur të ngarkoni trupin. Për të karakterizuar aftësinë e një trupi për të grumbulluar ngarkesë elektrike, prezantohet koncepti kapaciteti elektrik. Kapaciteti i një përcjellësi të izoluar është raporti i ngarkesës së tij ndaj potencialit:

Në sistemin SI, kapaciteti matet në Farads [F]. 1 Farad – jashtëzakonisht kapacitet të madh. Për krahasim, kapaciteti i vetëm globit dukshëm më pak se një farad. Kapaciteti i një përcjellësi nuk varet as nga ngarkesa e tij dhe as nga potenciali i trupit. Në mënyrë të ngjashme, dendësia nuk varet as nga masa, as nga vëllimi i trupit. Kapaciteti varet vetëm nga forma e trupit, madhësia e tij dhe vetitë e mjedisit të tij.

Kapaciteti elektrik sistemi i dy përçuesve është një sasi fizike e përcaktuar si raport i ngarkesës q një nga përcjellësit në diferencën e potencialit Δ φ mes tyre:

Madhësia e kapacitetit elektrik të përçuesve varet nga forma dhe madhësia e përçuesve dhe nga vetitë e dielektrikut që ndan përçuesit. Ekzistojnë konfigurime të përcjellësve në të cilët fusha elektrike është e përqendruar (lokalizuar) vetëm në një rajon të caktuar të hapësirës. Sisteme të tilla quhen kondensatorë, dhe quhen përcjellësit që përbëjnë kondensatorin rreshtime.

Kondensatori më i thjeshtë është një sistem i dy pllakave përcjellëse të sheshta të vendosura paralelisht me njëra-tjetrën në një distancë të vogël në krahasim me madhësinë e pllakave dhe të ndara nga një shtresë dielektrike. Një kondensator i tillë quhet banesë. Fusha elektrike e një kondensatori me pllaka paralele është kryesisht e lokalizuar midis pllakave.

Secila prej pllakave të ngarkuara të një kondensatori të sheshtë krijon një fushë elektrike pranë sipërfaqes së saj, moduli i së cilës shprehet nga marrëdhënia e dhënë tashmë më sipër. Atëherë moduli i forcës përfundimtare të fushës brenda kondensatorit të krijuar nga dy pllakat është i barabartë me:

Jashtë kondensatorit, fushat elektrike të dy pllakave janë të drejtuara drejt anët e ndryshme, dhe për këtë arsye fusha elektrostatike që rezulton E= 0. mund të llogaritet duke përdorur formulën:

Kështu, kapaciteti elektrik i një kondensatori të sheshtë është drejtpërdrejt proporcional me sipërfaqen e pllakave (pllakave) dhe në përpjesëtim të kundërt me distancën midis tyre. Nëse hapësira midis pllakave është e mbushur me një dielektrik, kapaciteti i kondensatorit rritet me ε një herë. vini re se S në këtë formulë ka sipërfaqen e vetëm një pllake kondensator. Kur ata flasin për "zonën e pllakave" në një problem, ata nënkuptojnë pikërisht këtë vlerë. Ju kurrë nuk keni nevojë ta shumëzoni ose pjesëtoni atë me 2.

Edhe një herë ne paraqesim formulën për ngarkesa e kondensatorit. Ngarkesa e një kondensatori kuptohet vetëm si ngarkesa në pllakën e tij pozitive:

Forca e tërheqjes midis pllakave të kondensatorit. Forca që vepron në secilën pllakë përcaktohet jo nga fusha totale e kondensatorit, por nga fusha e krijuar nga pllaka e kundërt (pllaka nuk vepron në vetvete). Fuqia e kësaj fushe është e barabartë me gjysmën e forcës së fushës totale, dhe forca e ndërveprimit midis pllakave është:

Energjia e kondensatorit. Quhet gjithashtu energjia e fushës elektrike brenda kondensatorit. Përvoja tregon se një kondensator i ngarkuar përmban një rezervë energjie. Energjia e një kondensatori të ngarkuar është e barabartë me punën e forcave të jashtme që duhet të shpenzohen për të ngarkuar kondensatorin. Ekzistojnë tre forma ekuivalente të shkrimit të formulës për energjinë e një kondensatori (ato pasojnë njëra nga tjetra nëse përdorim relacionin q = C.U.):

Kushtojini vëmendje të veçantë frazës: "Kondensatori është i lidhur me burimin". Kjo do të thotë që voltazhi në kondensator nuk ndryshon. Dhe shprehja "Kondensatori u ngarkua dhe u shkëput nga burimi" do të thotë që ngarkesa e kondensatorit nuk do të ndryshojë.

Energjia e fushës elektrike

Energjia elektrike duhet të konsiderohet si energji potenciale e ruajtur në një kondensator të ngarkuar. Sipas ideve moderne, Energjia Elektrike i kondensatorit lokalizohet në hapësirën midis pllakave të kondensatorit, domethënë në fushën elektrike. Prandaj quhet energji e fushës elektrike. Energjia e trupave të ngarkuar është e përqendruar në hapësirën në të cilën ka një fushë elektrike, d.m.th. mund të flasim për energjinë e fushës elektrike. Për shembull, energjia e një kondensatori është e përqendruar në hapësirën midis pllakave të tij. Kështu, ka kuptim të prezantohet një e re karakteristikat fizike– dendësia e energjisë vëllimore e fushës elektrike. Duke përdorur një kondensator të sheshtë si shembull, mund të marrim formulën e mëposhtme për densitetin e energjisë vëllimore (ose energjinë për njësi vëllimi të fushës elektrike):

Lidhjet e kondensatorëve

Lidhja paralele e kondensatorëve– për të rritur kapacitetin. Kondensatorët janë të lidhur me pllaka të ngarkuara në mënyrë të ngjashme, sikur të rritet sipërfaqja e pllakave të ngarkuara në mënyrë të barabartë. Tensioni në të gjithë kondensatorët është i njëjtë, ngarkesa totale e barabartë me shumën ngarkesat e secilit kondensator, dhe kapaciteti total është gjithashtu i barabartë me shumën e kapaciteteve të të gjithë kondensatorëve të lidhur paralelisht. Le të shkruajmë formulat për lidhjen paralele të kondensatorëve:

Në lidhja serike e kondensatorëve kapaciteti total i një banke kondensatorësh është gjithmonë më i vogël se kapaciteti i kondensatorit më të vogël të përfshirë në bateri. Një lidhje serike përdoret për të rritur tensionin e prishjes së kondensatorëve. Le të shkruajmë formulat për lidhjen e kondensatorëve në seri. Kapaciteti total i kondensatorëve të lidhur me seri gjendet nga marrëdhënia:

Nga ligji i ruajtjes së ngarkesës rrjedh se ngarkesat në pllakat ngjitur janë të barabarta:

Tensioni është i barabartë me shumën e tensioneve në kondensatorët individualë.

Për dy kondensatorë të lidhur në seri, formula e mësipërme do të na japë shprehjen e mëposhtme për kapacitetin total:

Për N kondensatorë identikë të lidhur me seri:

Sfera përçuese

Fuqia e fushës brenda një përcjellësi të ngarkuar është zero. NË ndryshe një forcë elektrike do të vepronte mbi ngarkesat e lira brenda përcjellësit, e cila do t'i detyronte këto ngarkesa të lëviznin brenda përçuesit. Kjo lëvizje, nga ana tjetër, do të çonte në ngrohjen e përcjellësit të ngarkuar, gjë që në fakt nuk ndodh.

Fakti që nuk ka fushë elektrike brenda përcjellësit mund të kuptohet në një mënyrë tjetër: nëse do të kishte një të tillë, atëherë grimcat e ngarkuara do të lëviznin përsëri dhe ato do të lëviznin saktësisht në atë mënyrë që ta zvogëlojnë këtë fushë në zero me të tyren. fushë, sepse në fakt, ata nuk do të donin të lëviznin, sepse çdo sistem përpiqet për ekuilibër. Herët a vonë, të gjitha ngarkesat lëvizëse do të ndaleshin pikërisht në atë vend, në mënyrë që fusha brenda përcjellësit të bëhej zero.

Në sipërfaqen e përcjellësit, forca e fushës elektrike është maksimale. Madhësia e forcës së fushës elektrike të një topi të ngarkuar jashtë kufijve të tij zvogëlohet me distancën nga përcjellësi dhe llogaritet duke përdorur një formulë të ngjashme me formulën për forcën e fushës së një ngarkese pika, në të cilën distancat maten nga qendra e topit. .

Meqenëse forca e fushës brenda një përcjellësi të ngarkuar është zero, potenciali në të gjitha pikat brenda dhe në sipërfaqen e përcjellësit është i njëjtë (vetëm në këtë rast diferenca potenciale, dhe rrjedhimisht tensioni, është zero). Potenciali brenda një topi të ngarkuar është i barabartë me potencialin në sipërfaqe. Potenciali jashtë topit llogaritet duke përdorur një formulë të ngjashme me formulat për potencialin e një ngarkese me pikë, në të cilën distancat maten nga qendra e topit.

Rrezja R:

Nëse topi është i rrethuar nga një dielektrik, atëherë:

Vetitë e një përcjellësi në një fushë elektrike

Brenda një përcjellësi, forca e fushës është gjithmonë zero.
Potenciali brenda përcjellësit është i njëjtë në të gjitha pikat dhe është i barabartë me potencialin e sipërfaqes së përcjellësit. Kur ata thonë në një problem se "përçuesi është i ngarkuar në një potencial ... V", ata nënkuptojnë pikërisht potencialin e sipërfaqes.
Jashtë përcjellësit afër sipërfaqes së tij, forca e fushës është gjithmonë pingul me sipërfaqen.
Nëse një ngarkesë i jepet një përcjellësi, atëherë e gjitha do të shpërndahet në një shtresë shumë të hollë afër sipërfaqes së përcjellësit (zakonisht thonë se e gjithë ngarkesa e përcjellësit shpërndahet në sipërfaqen e tij). Kjo shpjegohet lehtësisht: fakti është se kur i japim një ngarkesë një trupi, ne i transferojmë atij bartës të së njëjtës shenjë, d.m.th. si akuza që zmbrapsin njëra-tjetrën. Kjo do të thotë se ata do të përpiqen të ikin nga njëri-tjetri në distancën maksimale të mundshme, d.m.th. grumbullohen në skajet e përcjellësit. Si rezultat, nëse bërthama hiqet nga një përcjellës, vetitë e tij elektrostatike nuk do të ndryshojnë në asnjë mënyrë.
Jashtë përcjellësit, sa më e lakuar të jetë sipërfaqja e përcjellësit, aq më e madhe është forca e fushës. Vlera maksimale tensioni arrihet pranë skajeve dhe thyerje të mprehta në sipërfaqen e përcjellësit.

Shënime për zgjidhjen e problemeve komplekse

1. Tokëzimi diçka nënkupton lidhjen e një përcjellësi të këtij objekti me Tokën. Në këtë rast, potencialet e Tokës dhe objektit ekzistues barazohen, dhe ngarkesat e nevojshme për këtë lëvizin përgjatë përcjellësit nga Toka në objekt ose anasjelltas. Në këtë rast, është e nevojshme të merren parasysh disa faktorë që rrjedhin nga fakti se Toka është në mënyrë disproporcionale më e madhe se çdo objekt i vendosur në të:

Ngarkesa totale e Tokës është kushtimisht e barabartë me zero, kështu që potenciali i saj është gjithashtu zero dhe do të mbetet e barabartë me zero pasi objekti të lidhet me Tokën. Me një fjalë, tokëzimi do të thotë të rivendosni potencialin e një objekti.
Për të rivendosur potencialin (dhe për rrjedhojë ngarkesën e vetë objektit, e cila më parë mund të kishte qenë pozitive ose negative), objekti do të duhet ose të pranojë ose t'i japë Tokës një ngarkesë (ndoshta edhe shumë të madhe), dhe Toka do të të jetë në gjendje të ofrojë këtë mundësi.

2. Le të përsërisim edhe një herë: distanca midis trupave zmbrapsës është minimale në momentin kur shpejtësitë e tyre bëhen të barabarta në madhësi dhe drejtohen në të njëjtin drejtim ( shpejtësi relative tarifat janë zero). Në këtë moment, energjia potenciale e ndërveprimit të ngarkesave është maksimale. Distanca ndërmjet trupave tërheqës është maksimale, edhe në momentin e barazisë së shpejtësive të drejtuara në një drejtim.

3. Nëse problemi përfshin një sistem të përbërë nga sasi e madhe ngarkesat, atëherë është e nevojshme të merren parasysh dhe të përshkruhen forcat që veprojnë në një ngarkesë që nuk ndodhet në qendër të simetrisë.

Mësoni të gjitha formulat dhe ligjet në fizikë, dhe formulat dhe metodat në matematikë. Në fakt, kjo është gjithashtu shumë e thjeshtë për t'u bërë, ka vetëm rreth 200 formula të nevojshme në fizikë, madje pak më pak në matematikë. Secila prej këtyre lëndëve ka rreth një duzinë metodash standarde për zgjidhjen e problemeve niveli bazë vështirësi që gjithashtu mund të mësohen, dhe kështu të zgjidhen plotësisht automatikisht dhe pa vështirësi momentin e duhur shumica CT. Pas kësaj, do t'ju duhet të mendoni vetëm për detyrat më të vështira.

Merrni pjesë në të tre fazat e testimit provues në fizikë dhe matematikë. Çdo RT mund të vizitohet dy herë për të vendosur për të dyja opsionet. Përsëri, në CT, përveç aftësisë për të zgjidhur shpejt dhe me efikasitet problemet, dhe njohuri për formulat dhe metodat, duhet të jeni gjithashtu në gjendje të planifikoni siç duhet kohën, të shpërndani forcat dhe më e rëndësishmja, të plotësoni saktë formularin e përgjigjes, pa duke ngatërruar numrat e përgjigjeve dhe problemeve, ose mbiemrin tuaj. Gjithashtu, gjatë RT-së, është e rëndësishme të mësoheni me stilin e pyetjeve në probleme, gjë që mund të duket shumë e pazakontë për një person të papërgatitur në DT.

Zbatimi i suksesshëm, i zellshëm dhe i përgjegjshëm i këtyre tre pikave do t'ju lejojë të paraqiteni në CT rezultat i shkëlqyer, maksimumin e asaj që jeni në gjendje.

Gjete një gabim?

Nëse mendoni se keni gjetur një gabim në materiale edukative, atëherë ju lutemi shkruani në lidhje me të me email. Ju gjithashtu mund të raportoni një gabim tek rrjet social(). Në letër, tregoni lëndën (fizikë ose matematikë), emrin ose numrin e temës ose testit, numrin e problemit ose vendin në tekst (faqe) ku, sipas mendimit tuaj, ka një gabim. Gjithashtu përshkruani se cili është gabimi i dyshuar. Letra juaj nuk do të kalojë pa u vënë re, gabimi ose do të korrigjohet, ose ata do t'ju shpjegojnë pse nuk është një gabim.

Ku F- moduli i forcës së bashkëveprimit të dy pikave të ngarkesave të madhësisë q 1 dhe q 2 , r- distanca midis tarifave,  - konstanta dielektrike e mediumit,  0 - konstante dielektrike.

Forca e fushës elektrike

Ku - forca që vepron në një ngarkesë pikë q 0 , vendosur në një pikë të caktuar të fushës.

Forca e fushës së një ngarkese pika (modulo)

Ku r- distanca nga ngarkesa q deri në pikën në të cilën përcaktohet tensioni.

Forca e fushës e krijuar nga një sistem ngarkesash pikash (parimi i mbivendosjes së fushave elektrike)

Ku - intensiteti në një pikë të caktuar të fushës së krijuar nga ngarkesa i-të.

Moduli i fuqisë së fushës i krijuar nga një aeroplan i pafund i ngarkuar në mënyrë uniforme:

Ku
- dendësia e sipërfaqes ngarkuar.

Moduli i forcës së fushës së një kondensatori të sheshtë në pjesën e mesme të tij

Formula është e vlefshme nëse distanca midis pllakave është shumë më e vogël dimensionet lineare pllaka kondensatorësh.

Tensioni fushë e krijuar nga një fije (ose cilindër) pafundësisht e gjatë e ngarkuar në mënyrë uniforme në një distancë r nga moduli i fillit ose i boshtit të cilindrit:

Ku
- dendësia lineare ngarkuar.

a) përmes një sipërfaqe arbitrare të vendosur në një fushë jo uniforme

Ku  - këndi ndërmjet vektorit të tensionit dhe normale në një element sipërfaqësor, dS- zona e elementit sipërfaqësor, E n- projeksioni i vektorit të tensionit në normal;

b) përmes një sipërfaqeje të sheshtë të vendosur në një fushë elektrike uniforme:

c) përmes një sipërfaqe të mbyllur:

ku integrimi kryhet në të gjithë sipërfaqen.

Teorema e Gausit. Rrjedha e një vektori tensioni nëpër çdo sipërfaqe të mbyllur S e barabartë me shumën algjebrike të ngarkesave q 1 , q 2 ... q n, e mbuluar nga kjo sipërfaqe, e ndarë me    0 .

Fluksi i vektorit të zhvendosjes elektrike shprehet në mënyrë të ngjashme me fluksin e vektorit të forcës së fushës elektrike:

a) rrjedhin nëpër një sipërfaqe të sheshtë nëse fusha është uniforme

b) në rast fushë johomogjene dhe sipërfaqe arbitrare

Ku D n- projeksion vektorial në drejtimin e elementit normal në një sipërfaqe sipërfaqja e të cilit është e barabartë me dS.

Teorema e Gausit. Vektor i rrjedhës induksioni elektrik përmes një sipërfaqe të mbyllur S, duke mbuluar tarifat q 1 , q 2 ... q n, është e barabartë

Ku n- numri i ngarkesave të përfshira brenda një sipërfaqe të mbyllur (ngarkesat me shenjën e tyre).

Energjia potenciale e një sistemi me ngarkesa me dy pika P Dhe q me kusht që W = 0, e gjetur me formulën:

W=
,

Ku r- distanca midis tarifave. Energjia potenciale është pozitive kur ndërveprojnë ngarkesa të ngjashme dhe negative kur ndërveprojnë ngarkesa të ndryshme.

Potenciali i fushës elektrike i krijuar nga një ngarkesë pikë P në distancë r

 =
,

Potenciali i fushës elektrike i krijuar nga një sferë metalike me rreze R, duke mbajtur ngarkesë P:

 =
(r ≤ R; fushë brenda dhe në sipërfaqe të sferës),

 =
(r > R; fushë jashtë sferës).

Potenciali i fushës elektrike i krijuar nga sistemi n ngarkesat pikësore në përputhje me parimin e mbivendosjes së fushave elektrike është e barabartë me shumën algjebrike të potencialeve  1 ,  2 ,…,  n, krijuar nga tarifat q 1 , q 2 , ..., q n në një pikë të caktuar të fushës

 = .

Marrëdhënia midis potencialeve dhe tensionit:

a) në përgjithësi = -qrad ose =
;

b) në rastin e një fushe uniforme

E =
,

Ku d- distanca ndërmjet sipërfaqeve ekuipotenciale me potenciale  1 Dhe  2 përgjatë linjës së energjisë;

c) në rastin e një fushe me qendrore ose simetria boshtore

ku është derivati merret përgjatë vijës së forcës.

Puna e bërë nga forcat në terren për të lëvizur një ngarkesë q nga pika 1 në pikën 2

A = q( 1 -  2 ),

ku (  1 -  2 ) - diferenca potenciale midis pikave të fillimit dhe mbarimit të fushës.

Dallimi i potencialit dhe forca e fushës elektrike lidhen nga relacionet

( 1 -  2 ) =
,

Ku E e- projeksioni i vektorit të tensionit në drejtim të lëvizjes dl.

Kapaciteti elektrik i një përcjellësi të izoluar përcaktohet nga raporti i ngarkesës q mbi përcjellësin në potencialin e përcjellësit  .

Kapaciteti i kondensatorit:

ku (  1 -  2 ) = U- diferenca (tensioni) potencial ndërmjet pllakave të kondensatorit; q- Moduli i ngarkimit në një pllakë kondensator.

Kapaciteti elektrik i një topi (sfere) përcjellëse në SI

c = 4 0 R,

Ku R- rrezja e topit,  - konstanta relative dielektrike e mediumit;  0 = 8,8510 -12 F/m.

Kapaciteti elektrik i një kondensatori të sheshtë në sistemin SI:

Ku S- sipërfaqja e një pjate; d- distanca midis pllakave.

Kapaciteti elektrik i një kondensatori sferik (dy sfera koncentrike me rreze R 1 Dhe R 2 , hapësira ndërmjet së cilës është e mbushur me një dielektrik, me një konstante dielektrike  ):

Kapaciteti elektrik i një kondensatori cilindrik (gjatësia e dy cilindrave koaksial l dhe rrezet R 1 Dhe R 2 , hapësira ndërmjet së cilës është e mbushur me një dielektrik me konstante dielektrike  )

Kapaciteti i baterisë nga n kondensatorët e lidhur në seri përcaktohet nga relacioni

Dy formulat e fundit janë të zbatueshme për të përcaktuar kapacitetin e kondensatorëve me shumë shtresa. Rregullimi i shtresave paralele me pllakat korrespondon me lidhjen serike të kondensatorëve me një shtresë; nëse kufijtë e shtresave janë pingul me pllakat, atëherë konsiderohet se ekziston një lidhje paralele e kondensatorëve me një shtresë.

Energjia potenciale e një sistemi ngarkesash pikash stacionare

Këtu  i- potenciali i fushës i krijuar në pikën ku ndodhet ngarkesa q i, të gjitha tarifat përveç i-shko; n - numri i përgjithshëm akuzat.

Dendësia e energjisë së fushës elektrike vëllimore (energjia për njësi vëllimi):

 =
= = ,

Ku D- madhësia e vektorit të zhvendosjes elektrike.

Energjia uniforme e fushës:

W= V.

Energjia e fushës jo uniforme:

W=
.

Ligji i Kulombit:

Ku F – forca e bashkëveprimit elektrostatik ndërmjet dy trupave të ngarkuar;

q 1 , q 2 – ngarkesat elektrike të trupave;

ε – konstanta dielektrike relative e mediumit;

ε 0 =8,85·10 -12 F/m – konstante elektrike;

r– distanca ndërmjet dy trupave të ngarkuar.

Dendësia lineare e ngarkesës:

ku d q - ngarkesa elementare për seksion gjatësi d l.

Dendësia e ngarkesës sipërfaqësore:

ku d q - ngarkesa elementare në sipërfaqe d s.

Dendësia e ngarkesës së vëllimit:

ku d q - ngarkesë elementare, në vëllim d V.

Forca e fushës elektrike:

Ku F – forca që vepron mbi ngarkesën q.

Teorema e Gausit:

Ku E– forca e fushës elektrostatike;

d S – vektor , moduli i të cilit e barabartë me sipërfaqen sipërfaqja që duhet depërtuar, dhe drejtimi përkon me drejtimin e normales në vend;

q– shuma algjebrike e të burgosurve brenda sipërfaqes d S akuzat.

Teorema mbi qarkullimin e vektorit të tensionit:

Potenciali i fushës elektrostatike:

Ku W p – energjia potenciale e një ngarkese pikë q.

Potenciali i ngarkimit në pikë:

Fuqia e fushës së ngarkesës me pikë:

Forca e fushës e krijuar nga një linjë e pafundme e drejtë e ngarkuar në mënyrë uniforme ose një cilindër pafundësisht i gjatë:

Ku τ – dendësia lineare e ngarkesës;

r– distanca nga boshti i fillit ose i cilindrit deri në pikën në të cilën përcaktohet forca e fushës.

Forca e fushës e krijuar nga një aeroplan uniform i pafund i ngarkuar:

ku σ është dendësia e ngarkesës sipërfaqësore.

Marrëdhënia midis potencialit dhe tensionit në rastin e përgjithshëm:

E= - gradφ = .

Marrëdhënia midis potencialit dhe intensitetit në rastin e një fushe uniforme:

E= ,

Ku d– distanca ndërmjet pikave me potenciale φ 1 dhe φ 2.

Marrëdhënia midis potencialit dhe intensitetit në rastin e një fushe me simetri qendrore ose boshtore:

Puna e forcave të fushës për të lëvizur një ngarkesë q nga një pikë fushore me potencial φ 1 deri në një pikë me potencial φ 2:

A=q(φ 1 – φ 2).

Kapaciteti elektrik i përcjellësit:

Ku q– ngarkesa e përcjellësit;

φ është potenciali i përcjellësit, me kusht që në pafundësi potenciali i përcjellësit të merret i barabartë me zero.

Kapaciteti i kondensatorit:

Ku q– ngarkesa e kondensatorit;

U– diferenca potenciale midis pllakave të kondensatorit.

Kapaciteti elektrik i një kondensatori të sheshtë:

ku ε është konstanta dielektrike e dielektrikes që ndodhet ndërmjet pllakave;

d– distanca ndërmjet pllakave;

S- sipërfaqja e përgjithshme e pllakave.

Kapaciteti elektrik i bankës së kondensatorëve:

b) me lidhje paralele:

Energjia e një kondensatori të ngarkuar:

Ku q– ngarkesa e kondensatorit;

U– diferenca potenciale ndërmjet pllakave;

C– kapaciteti elektrik i kondensatorit.

Fuqia DC:

ku d q– ngarkesa që rrjedh nëpër seksionin tërthor të përcjellësit gjatë kohës d t.

Dendësia aktuale:

Ku I– forca e rrymës në përcjellës;

S– zona e përcjellësit.

Ligji i Ohmit për një seksion qarku që nuk përmban EMF:

Ku I– forca aktuale në zonë;

R– rezistenca e zonës.

Ligji i Ohmit për një seksion të një qarku që përmban një emf:

Ku I– forca aktuale në zonë;

U– tension në skajet e seksionit;

R– rezistenca totale e seksionit;

ε – EMF i burimit.

Ligji i Ohmit për një qark të mbyllur (të plotë):

Ku I– forca e rrymës në qark;

R– rezistenca e jashtme e qarkut;

r– rezistenca e brendshme e burimit;

ε – EMF i burimit.

Ligjet e Kirchhoff:

2. ,

ku është shuma algjebrike e fuqive aktuale që konvergojnë në një nyje;

– shuma algjebrike e rënieve të tensionit në qark;

– shuma algjebrike e EMF në qark.

Rezistenca e përcjellësit:

Ku R– rezistenca e përcjellësit;

ρ – rezistenca e përcjellësit;

l– gjatësia e përcjellësit;

Përçueshmëria e përcjellësit:

Ku G– përçueshmëria e përcjellësit;

γ – përcjellshmëria e përcjellësit;

l– gjatësia e përcjellësit;

S- katror seksion kryq dirigjent.

Rezistenca e sistemit të përcjellësit:

a) me një lidhje serike:

a) lidhje paralele:

Puna aktuale:

Ku A– punë aktuale;

U- tension;

I– forca aktuale;

R- rezistencë;

t- koha.

Fuqia aktuale:

Ligji Joule-Lenz

Ku P- sasia e nxehtësisë së çliruar.

Ligji i Ohmit në formë diferenciale:

j=γ E ,

Ku j – dendësia e rrymës;

γ - përçueshmëri specifike;

E– forca e fushës elektrike.

Marrëdhënia midis induksionit magnetik dhe tensionit fushë magnetike:

B=μμ 0 H ,

Ku B – vektor i induksionit magnetik;

μ– përshkueshmëria magnetike;

H– forca e fushës magnetike.

Ligji Biot-Savart-Laplace:

ku d B – induksioni i fushës magnetike të krijuar nga një përcjellës në një pikë të caktuar;

μ – përshkueshmëria magnetike;

μ 0 =4π·10 -7 H/m – konstante magnetike;

I– forca e rrymës në përcjellës;

d l – element përcjellës;

r– vektori i rrezes i nxjerrë nga elementi d l përcjellës deri në pikën në të cilën përcaktohet induksioni i fushës magnetike.

Ligji total i rrymës për fushën magnetike (teorema e qarkullimit vektorial B):

Ku n– numri i përcjellësve me rryma të mbuluara nga qarku L formë të lirë.

Induksioni magnetik në qendër të rrymës rrethore:

Ku R– rrezja e kthesës rrethore.

Induksioni magnetik në boshtin e rrymës rrethore:

Ku h– distanca nga qendra e bobinës deri në pikën në të cilën përcaktohet induksioni magnetik.

Induksioni magnetik i fushës së rrymës së përparme:

Ku r 0 - distanca nga boshti i telit deri në pikën në të cilën përcaktohet induksioni magnetik.

Induksioni magnetik i fushës solenoid:

B=μμ 0 n une,

Ku n– raporti i numrit të rrotullimeve të solenoidit me gjatësinë e tij.

Fuqia e Amperit:

d F = Unë,

ku d F – Fuqia e amperit;

I– forca e rrymës në përcjellës;

d l – gjatësia e përcjellësit;

B– induksioni i fushës magnetike.

Forca e Lorencit:

F=q E +q[vB ],

Ku F – Forca e Lorencit;

q– ngarkesa e grimcave;

E– forca e fushës elektrike;

v– shpejtësia e grimcave;

B– induksioni i fushës magnetike.

Fluksi magnetik:

a) në rastin e një fushe magnetike uniforme dhe një sipërfaqe të sheshtë:

Φ=B n S,

Ku Φ – fluksi magnetik;

Bn– projeksioni i vektorit të induksionit magnetik mbi vektorin normal;

S– zona e konturit;

b) në rastin e një fushe magnetike jo uniforme dhe projeksioneve arbitrare:

Lidhjet e fluksit (rrjedhje e plotë) për toroid dhe solenoid:

Ku Ψ - rrjedhje e plotë;

N - numri i kthesave;

Φ – fluksi magnetik që përshkon një kthesë.

Induktiviteti i lakut:

Induktiviteti i solenoidit:

L=μμ 0 n 2 V,

Ku L– induktiviteti i solenoidit;

μ – përshkueshmëria magnetike;

μ 0 - konstante magnetike;

n- raporti i numrit të kthesave me gjatësinë e tij;

V- vëllimi i solenoidit.

Ligji i Faradeit për induksionin elektromagnetik:

ku ε i– emf i induktuar;

– ndryshim rrjedhje e plotë për njësi të kohës.

Punoni për të lëvizur një lak të mbyllur në një fushë magnetike:

A=IΔ Φ,

Ku A– punë për lëvizjen e konturit;

I– forca e rrymës në qark;

Δ Φ – ndryshim fluksi magnetik shpimi i konturit.

Emf i vetë-induktuar:

Energjia e fushës magnetike:

Dendësia e energjisë e fushës magnetike vëllimore:

ku ω është dendësia e energjisë e fushës magnetike vëllimore;

B– induksioni i fushës magnetike;

H– forca e fushës magnetike;

μ – përshkueshmëria magnetike;

μ 0 - konstante magnetike.

3.2. Konceptet dhe përkufizimet

? Listoni vetitë e ngarkesës elektrike.

1. Ekzistojnë dy lloje të ngarkesave - pozitive dhe negative.

2. Ashtu si ngarkesat sprapsin, ndryshe nga ngarkesat tërheqin.

3. Ngarkesat kanë vetinë e diskretit - të gjitha janë shumëfisha të elementit më të vogël.

4. Tarifa është e pandryshueshme, vlera e saj nuk varet nga sistemi i referencës.

5. Ngarkesa është shtuese - ngarkesa e një sistemi trupash është e barabartë me shumën e ngarkesave të të gjitha trupave të sistemit.

6. Ngarkesa totale elektrike e një sistemi të mbyllur është një vlerë konstante

7. Një ngarkesë e palëvizshme është një burim i një fushe elektrike, një ngarkesë lëvizëse është një burim i një fushe magnetike.

? Formuloni ligjin e Kulombit.

Forca e bashkëveprimit ndërmjet dy ngarkesave pika stacionare është proporcionale me produktin e madhësive të ngarkesave dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre. Forca drejtohet përgjatë vijës që lidh ngarkesat.

? Çfarë është një fushë elektrike? Forca e fushës elektrike? Formuloni parimin e mbivendosjes së fuqisë së fushës elektrike.

Një fushë elektrike është një lloj lënde që lidhet me ngarkesat elektrike dhe transmeton veprimin e një ngarkese në tjetrën. Tensioni është një forcë karakteristike e fushës, e barabartë me forcën, duke vepruar në një ngarkesë pozitive njësi të vendosur në një pikë të caktuar të fushës. Parimi i mbivendosjes - forca e fushës e krijuar nga një sistem ngarkesash pikash është e barabartë me shumën vektoriale të fuqive të fushës së secilës ngarkesë.

? Si quhen vijat e forcës së një fushe elektrostatike? Listoni vetitë e vijave të forcës.

Një vijë tangjenta e së cilës në çdo pikë përkon me drejtimin e vektorit të forcës së fushës quhet vijë e forcës. Vetitë e linjave të forcës - ato fillojnë me ngarkesa pozitive, mbarojnë me ngarkesa negative, nuk ndërpriten dhe nuk kryqëzohen me njëra-tjetrën.

? Jepni përkufizimin e një dipoli elektrik. Fusha dipole.

Një sistem me dy ngarkesa elektrike të barabarta, me pikë të kundërt në shenjë, distanca ndërmjet të cilave është e vogël në krahasim me distancën me pikat ku vërehet veprimi i këtyre ngarkesave. Vektori i intensitetit ka drejtim të kundërt me vektorin e elektricitetit momenti i dipolit (i cili, nga ana tjetër, drejtohet nga ngarkesa negative në ngarkesë pozitive).

? Çfarë është potenciali i fushës elektrostatike? Formuloni parimin e mbivendosjes së mundshme.

Sasia skalare, numerikisht e barabartë me raportin energjia potenciale e një ngarkese elektrike të vendosur në një pikë të caktuar të fushës në madhësinë e kësaj ngarkese. Parimi i mbivendosjes - potenciali i një sistemi ngarkesash pikash në një pikë të caktuar të hapësirës është i barabartë me shumën algjebrike të potencialeve që këto ngarkesa do të krijonin veçmas në të njëjtën pikë të hapësirës.

? Cila është marrëdhënia midis tensionit dhe potencialit?

E=- (E është forca e fushës në një pikë të caktuar në fushë, j është potenciali në këtë pikë.)

? Përcaktoni konceptin e "rrjedhjes vektoriale të forcës së fushës elektrike". Gjeni teoremën elektrostatike të Gausit.

Për një sipërfaqe të mbyllur arbitrare, fluksi i vektorit të tensionit E fushe elektrike F E= . Teorema e Gausit:

= (këtu Q i– ngarkesat e mbuluara nga një sipërfaqe e mbyllur). E vlefshme për një sipërfaqe të mbyllur të çdo forme.

? Cilat substanca quhen përcjellës? Si shpërndahen ngarkesat dhe fusha elektrostatike në një përcjellës? Çfarë është induksioni elektrostatik?

Përçuesit janë substanca në të cilat ngarkesat e lira mund të lëvizin në mënyrë të rregullt nën ndikimin e një fushe elektrike. Nën ndikimin e një fushe të jashtme, ngarkesat rishpërndahen, duke krijuar fushën e tyre, të barabartë në madhësi me atë të jashtme dhe të drejtuara në të kundërt. Prandaj, voltazhi që rezulton brenda përcjellësit është 0.

Induksioni elektrostatik- një lloj elektrifikimi në të cilin, nën ndikimin e një fushe elektrike të jashtme, ndodh një rishpërndarje e ngarkesave midis pjesëve të një trupi të caktuar.

? Sa është kapaciteti elektrik i një përcjellësi ose kondensatori të vetëm? Si të përcaktohet kapaciteti i një kondensatori të sheshtë, një bankë kondensatorësh të lidhur në seri ose paralelisht? Njësia matëse e kapacitetit elektrik.

Udhërrëfyes i vetmuar: ku ME- Kapaciteti, q- ngarkuar, j - potencial. Njësia matëse është farad [F ]. (1 F është kapaciteti i një përcjellësi, potenciali i të cilit rritet me 1 V kur një ngarkesë prej 1 C i jepet përcjellësit).

Kapaciteti i një kondensatori me pllaka paralele. Lidhja serike: . Lidhja paralele: C total = C 1 +C 2 +…+С n

? Cilat substanca quhen dielektrikë? Cilat lloje të dielektrikëve njihni? Çfarë është polarizimi i dielektrikëve?

Dielektrikët janë substanca në të cilat, në kushte normale, nuk ka ngarkesa elektrike falas. Ka dielektrikë polare, jopolare dhe ferroelektrike. Polarizimi është procesi i orientimit të dipoleve nën ndikimin e një fushe elektrike të jashtme.

? Çfarë është një vektor i zhvendosjes elektrike? Formuloni postulatin e Maxwell-it.

Vektori i zhvendosjes elektrike D karakterizon fushën elektrostatike të krijuar nga ngarkesat e lira (d.m.th. në vakum), por me një shpërndarje të tillë në hapësirë si në prani të një dielektrike. Postulati i Maksuellit: . Kuptimi fizik– shpreh ligjin e krijimit të fushave elektrike me veprimin e ngarkesave në media arbitrare.

? Formuloni dhe shpjegoni kushtet kufitare për fushën elektrostatike.

Kur një fushë elektrike kalon nëpër ndërfaqen midis dy mediave dielektrike, vektori i intensitetit dhe zhvendosja ndryshojnë papritur në madhësi dhe drejtim. Marrëdhëniet që karakterizojnë këto ndryshime quhen kushte kufitare. Janë 4 prej tyre:

(3), (4)

? Si përcaktohet energjia e një fushe elektrostatike? Dendësia e energjisë?

Energjia W= ( E- forca e fushës, konstanta e-dielektrike, e 0 -konstanta elektrike, V- vëllimi i fushës), dendësia e energjisë

? Përcaktoni konceptin e "rrymës elektrike". Llojet e rrymave. Karakteristikat e rrymës elektrike. Cili kusht është i nevojshëm për shfaqjen dhe ekzistencën e tij?

Rryma është lëvizja e urdhëruar e grimcave të ngarkuara. Llojet - rryma e përcjelljes, lëvizja e urdhëruar e ngarkesave të lira në një përcjellës, konvekcioni - ndodh kur një trup makroskopik i ngarkuar lëviz në hapësirë. Për shfaqjen dhe ekzistencën e një rryme, është e nevojshme që të ketë grimca të ngarkuara të afta të lëvizin në mënyrë të rregullt dhe prania e një fushe elektrike, energjia e së cilës, duke u rimbushur, do të shpenzohej në këtë lëvizje të urdhëruar.

? Jepni dhe shpjegoni ekuacionin e vazhdimësisë. Formuloni kushtin që rryma të jetë e palëvizshme në integrale dhe forma diferenciale.

Ekuacioni i vazhdimësisë. Shpreh ligjin e ruajtjes së ngarkesës në formë diferenciale. Kushti për stacionaritetin (qëndrueshmërinë) e rrymës në formë integrale: dhe diferenciale - .

? Shkruani ligjin e Ohm-it në forma integrale dhe diferenciale.

Forma integrale - ( I- aktuale, U- tension, R-rezistenca). Forma diferenciale - ( j -dendësia e rrymës, g- specifike Përçueshmëria elektrike, E - forca e fushës në përcjellës).

? Cilat janë forcat e jashtme? EMF?

Forcat e jashtme ndajnë ngarkesat në pozitive dhe negative. EMF është raporti i punës së lëvizjes së një ngarkese përgjatë gjithë qarkut të mbyllur me vlerën e tij

? Si përcaktohet puna dhe fuqia aktuale?

Kur lëviz një ngarkesë q përmes një qarku elektrik në skajet e të cilit aplikohet tension U, puna kryhet nga fusha elektrike, fuqia aktuale (t-koha)

? Formuloni rregullat e Kirchhoff për zinxhirët e degëzuar. Cilat ligje të ruajtjes përfshihen në rregullat e Kirchhoff? Sa ekuacione të pavarura duhet të ndërtohen bazuar në ligjin e parë dhe të dytë të Kirchhoff?

1. Shuma algjebrike e rrymave që konvergojnë në një nyje është e barabartë me 0.

2. Në çdo qark të mbyllur të zgjedhur në mënyrë arbitrare, shuma algjebrike e rënieve të tensionit është e barabartë me shumën algjebrike të emf-ve që ndodhin në këtë qark. Rregulli i parë i Kirchhoff rrjedh nga ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike. Numri i ekuacioneve në total duhet të jetë i barabartë me numrin e sasive të dëshiruara (sistemi i ekuacioneve duhet të përfshijë të gjithë rezistencën dhe emf).

? Rryma elektrike në gaz. Proceset e jonizimit dhe rikombinimit. Koncepti i plazmës.

Rryma elektrike në gazra është lëvizja e drejtuar e elektroneve dhe joneve të lira. Në kushte normale gazrat janë dielektrikë dhe bëhen përcjellës pas jonizimit. Jonizimi është procesi i formimit të joneve duke ndarë elektronet nga molekulat e gazit. Ndodh për shkak të ekspozimit ndaj një jonizuesi të jashtëm - ngrohje e fortë, rrezatim me rreze X ose ultravjollcë, bombardim elektronik. Rekombinimi është procesi i kundërt i jonizimit. Plazma është një gaz i jonizuar plotësisht ose pjesërisht në të cilin përqendrimet e ngarkesave pozitive dhe negative janë të barabarta.

? Rryma elektrike në vakum. Emetimi termionik.

Bartësit e rrymës në një vakum janë elektrone të emetuara për shkak të emetimit nga sipërfaqja e elektrodave. Emetimi termionik është emetimi i elektroneve nga metalet e nxehta.

? Çfarë dini për fenomenin e superpërcjellshmërisë?

Një fenomen në të cilin rezistenca e disa metaleve të pastër (kallaj, plumb, alumin) bie në zero në temperatura afër zeros absolute.

? Çfarë di për rezistenca elektrike përçuesit? Çfarë është rezistenca, varësia e saj nga temperatura, përçueshmëria elektrike? Çfarë dini për lidhjen serike dhe paralele të përçuesve. Çfarë është një shunt, rezistencë shtesë?

Rezistenca është një vlerë drejtpërdrejt proporcionale me gjatësinë e përcjellësit l dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqen S prerja tërthore e përcjellësit: (r-rezistenca). Përçueshmëria është reciproke e rezistencës. Rezistenca specifike (rezistenca e një përcjellësi 1 m të gjatë me një seksion kryq prej 1 m2). Rezistenca specifike varet nga temperatura, këtu a është koeficienti i temperaturës, R Dhe R 0 , r dhe r 0 - rezistenca dhe rezistenca në t dhe 0 0 C. Paralele - , vijues R=R 1 +R 2 +…+Rn. Një rezistencë shunt është e lidhur paralelisht me një instrument matës elektrik për të devijuar një pjesë të rrymës elektrike për të zgjeruar kufijtë e matjes.

? Një fushë magnetike. Cilat burime mund të krijojnë një fushë magnetike?

Një fushë magnetike - lloj i veçantë materie përmes së cilës ndërveprojnë ngarkesat elektrike lëvizëse. Arsyeja për ekzistencën e një fushe magnetike konstante është një përcjellës i palëvizshëm me një rrymë elektrike konstante, ose magnet të përhershëm.

? Formuloni ligjin e Amperit. Si ndërveprojnë përçuesit nëpër të cilët rrjedh rryma në një drejtim (të kundërt)?

Mbi një përcjellës që mbart rrymë vepron një forcë Amper e barabartë me .

B - induksioni magnetik, une- rryma në përcjellës, D l– gjatësia e seksionit të përcjellësit, a-këndi ndërmjet induksionit magnetik dhe seksionit të përcjellësit. Në një drejtim ata tërheqin, në drejtim të kundërt zmbrapsen.

? Përcaktoni forcën e Amperit. Si të përcaktohet drejtimi i saj?

Kjo është forca që vepron në një përcjellës me rrymë të vendosur në një fushë magnetike. Ne përcaktojmë drejtimin si më poshtë: vendosim pëllëmbën e dorës së majtë në mënyrë që linjat e induksionit magnetik të hyjnë në të, dhe katër gishtat e zgjatur drejtohen përgjatë rrymës në përcjellës. Përkulur mbrapa gishtin e madh do të tregojë drejtimin e forcës së Amperit.

? Shpjegoni lëvizjen e grimcave të ngarkuara në një fushë magnetike. Cila është forca e Lorencit? Cili është drejtimi i tij?

Një grimcë e ngarkuar në lëvizje krijon fushën e saj magnetike. Nëse vendoset në një fushë magnetike të jashtme, atëherë ndërveprimi i fushave do të shfaqet në shfaqjen e një force që vepron mbi grimcën nga fusha e jashtme - forca e Lorencit. Drejtimi është sipas rregullit të dorës së majtë. Për një ngarkesë pozitive - vektor B hyn në pëllëmbën e dorës së majtë, katër gishta drejtohen përgjatë lëvizjes së ngarkesës pozitive (vektori i shpejtësisë), gishti i madh i përkulur tregon drejtimin e forcës së Lorencit. Aktiv ngarkesë negative e njëjta forcë vepron në drejtim të kundërt.

(q- tarifë, v- shpejtësi, B- induksioni, a- këndi ndërmjet drejtimit të shpejtësisë dhe induksionit magnetik).

? Një kornizë me rrymë në një fushë magnetike uniforme. Si përcaktohet moment magnetik?

Fusha magnetike ka një efekt orientues në kornizën e rrymës, duke e kthyer atë në një mënyrë të caktuar. Çift rrotullues përcaktohet nga formula: M =fq m x B , Ku fq m- vektor i momentit magnetik të kornizës me rrymë, e barabartë me ËSHTË n (rryma për sipërfaqen e konturit, për njësi normale me konturin), B - vektori i induksionit magnetik, karakteristikë sasiore fushë magnetike.

? Cili është vektori i induksionit magnetik? Si të përcaktohet drejtimi i saj? Si paraqitet grafikisht një fushë magnetike?

Vektori i induksionit magnetik është forca karakteristike e fushës magnetike. Fusha magnetike përshkruhet qartë duke përdorur linjat e forcës. Në çdo pikë të fushës, tangjentja me vijën e fushës përkon me drejtimin e vektorit të induksionit magnetik.

? Formuloni dhe shpjegoni ligjin Biot–Savart–Laplace.

Ligji Biot-Savart-Laplace ju lejon të llogarisni për një përcjellës me rrymë I induksioni i fushës magnetike d B , krijuar në një pikë arbitrare në fushën d l dirigjent: (këtu m 0 është konstanta magnetike, m është përshkueshmëria magnetike e mediumit). Drejtimi i vektorit të induksionit përcaktohet me rregullën e vidës së djathtë nëse lëvizje përpara vidha korrespondon me drejtimin e rrymës në element.

? Tregoni parimin e mbivendosjes për një fushë magnetike.

Parimi i mbivendosjes - induksioni magnetik i fushës që rezulton i krijuar nga disa rryma ose ngarkesa lëvizëse është i barabartë me shumën vektoriale të induksionit magnetik të fushave të shtuara të krijuara nga secila ngarkesë aktuale ose lëvizëse veç e veç:

? Shpjegoni karakteristikat kryesore të një fushe magnetike: fluksi magnetik, qarkullimi i fushës magnetike, induksioni magnetik.

Fluksi magnetik F nëpër çdo sipërfaqe S emërtoni sasinë e barabartë me produktin moduli i vektorit të induksionit magnetik për sipërfaqe S dhe kosinusin e këndit a ndërmjet vektorëve B Dhe n (e jashtme normale në sipërfaqe). Qarkullimi vektorial B mbi një kontur të mbyllur të dhënë quhet integral i formës , ku d l - vektor i gjatësisë elementare të konturit. Teorema e qarkullimit të vektorit B : qarkullimi vektorial B përgjatë një konture të mbyllur arbitrare është e barabartë me produktin e konstantës magnetike dhe shuma algjebrike rrymat e mbuluara nga ky qark. Vektori i induksionit magnetik është një forcë karakteristike e një fushe magnetike. Fusha magnetike përshkruhet qartë duke përdorur linjat e forcës. Në çdo pikë të fushës, tangjentja me vijën e fushës përkon me drejtimin e vektorit të induksionit magnetik.

? Shkruani dhe komentoni kushtin që fusha magnetike të jetë solenoidale në forma integrale dhe diferenciale.

Fushat vektoriale në të cilat nuk ka burime dhe mbytet quhen solenoidale. Gjendja për fushën magnetike solenoidale në formë integrale: dhe formë diferenciale:

? Magnetikë. Llojet e magneteve. Feromagnetët dhe vetitë e tyre. Çfarë është histereza?

Një substancë është magnetike nëse është e aftë të marrë një moment magnetik (magnetizim) nën ndikimin e një fushe magnetike. Substancat që magnetizohen në një fushë magnetike të jashtme kundër drejtimit të fushës quhen substanca diamagnetike Substancat që magnetizohen në një fushë magnetike të jashtme në drejtim të fushës quhen substanca paramagnetike. Këto dy klasa quhen substanca të dobëta magnetike. Substancat magnetike të forta që magnetizohen edhe në mungesë të një fushe magnetike të jashtme quhen feromagnet. . Histereza magnetike është ndryshimi në vlerat e magnetizimit të një ferromagneti me të njëjtën forcë magnetizuese H në varësi të vlerës së magnetizimit paraprak. Kjo varësi grafike quhet lak histeresis.

? Formuloni dhe shpjegoni ligjin e rrymës totale në forma integrale dhe diferenciale (nivelet kryesore të magnetostatikës në lëndë).

? Çfarë është induksioni elektromagnetik? Formuloni dhe shpjegoni ligjin bazë të induksionit elektromagnetik (ligji i Faradeit). Rregulli i shtetit Lenz.

Dukuria e shfaqjes së forcës elektromotore (emf induksioni) në një përcjellës të vendosur në një fushë magnetike alternative ose që lëviz në një fushë magnetike konstante quhet induksioni elektromagnetik. Ligji i Faradeit: cilado qoftë arsyeja e ndryshimit të fluksit të induksionit magnetik i mbuluar nga një lak përçues i mbyllur, që lind në lakin EMF

Shenja minus përcaktohet nga rregulli i Lenz - rrymë e induktuar në qark ka gjithmonë një drejtim të tillë që fusha magnetike që krijon parandalon ndryshimin e fluksit magnetik që ka shkaktuar këtë rrymë të induktuar.

? Cili është fenomeni i vetë-induksionit? Çfarë është induktiviteti, njësitë matëse? Rrymat gjatë mbylljes dhe hapjes së një qarku elektrik.

Shfaqja e emf-së së induktuar në një qark përcjellës nën ndikimin e fushës së vet magnetike kur ndryshon, që rezulton nga një ndryshim në fuqinë aktuale në përcjellës. Induktiviteti është një koeficient proporcionaliteti në varësi të formës dhe madhësisë së përcjellësit ose qarkut, [H]. Në përputhje me rregullin e Lenz-it, emf i vetë-induksionit parandalon që rryma të rritet kur qarku është i ndezur dhe rryma të zvogëlohet kur qarku fiket. Prandaj, madhësia e rrymës nuk mund të ndryshojë menjëherë (analogu mekanik është inercia).

? Fenomeni i induksionit të ndërsjellë. Koeficienti i induksionit të ndërsjellë.

Nëse dy qarqe të palëvizshme janë të vendosura afër njëri-tjetrit, atëherë kur fuqia aktuale në një qark ndryshon, një emf ndodh në qarkun tjetër. Ky fenomen quhet induksion i ndërsjellë. Koeficientët e proporcionalitetit L 21 dhe L 12 quhet induktiviteti i ndërsjellë i qarqeve, ato janë të barabarta.

? Shkruani ekuacionet e Maksuellit në formë integrale. Shpjegoni kuptimin e tyre fizik.

; ;

; .

Nga teoria e Maxwell-it rrjedh se fushat elektrike dhe magnetike nuk mund të konsiderohen si të pavarura - një ndryshim në kohë i njërës çon në një ndryshim në tjetrin.

? Energjia e fushës magnetike. Dendësia e energjisë së fushës magnetike.

Energjia, L- induktiviteti, I– forca aktuale.

Dendësia , NË- induksioni magnetik, N- forca e fushës magnetike, V-vëllimi.

? Parimi i relativitetit në elektrodinamikë

Modele të përgjithshme fushat elektromagnetike përshkruhen nga ekuacionet e Maksuellit. Në elektrodinamikën relativiste është vërtetuar se pandryshueshmëria relativiste e këtyre ekuacioneve ndodh vetëm nën kushtin e relativitetit të fushave elektrike dhe magnetike, d.m.th. kur karakteristikat e këtyre fushave varen nga zgjedhja e sistemeve të referencës inerciale. Në një sistem lëvizës, fusha elektrike është e njëjtë si në një sistem të palëvizshëm, por në një sistem lëvizës ekziston një fushë magnetike, e cila nuk është e pranishme në një sistem të palëvizshëm.

Lëkundjet dhe valët

Ligjet bazë të Dinamikës. Ligjet e Njutonit - e para, e dyta, e treta. Parimi i relativitetit të Galileos. Ligji i gravitetit universal. Graviteti. Forcat elastike. Pesha. Forcat e fërkimit - pushim, rrëshqitje, rrotullim + fërkim në lëngje dhe gazra.

Kinematika. Konceptet bazë. Lëvizje e drejtë uniforme. Lëvizje e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme. Lëvizje uniforme në një rreth. Sistemi i referencës. Trajektorja, zhvendosja, rruga, ekuacioni i lëvizjes, shpejtësia, nxitimi, marrëdhënia ndërmjet shpejtësisë lineare dhe këndore.

Mekanizma të thjeshtë. Levë (levë e llojit të parë dhe levë e llojit të dytë). Blloku (blloku fiks dhe blloku i lëvizshëm). Aeroplan i pjerrët. Shtypja hidraulike. Rregulli i artë i mekanikës

Ligjet e ruajtjes në mekanikë. Puna mekanike, fuqia, energjia, ligji i ruajtjes së momentit, ligji i ruajtjes së energjisë, ekuilibri i trupave të ngurtë

Lëvizja rrethore. Ekuacioni i lëvizjes në një rreth. Shpejtësia këndore. Normal = nxitim centripetal. Periudha, frekuenca e qarkullimit (rotacioni). Marrëdhënia midis shpejtësisë lineare dhe këndore

Dridhjet mekanike. Dridhje të lira dhe të detyruara. Dridhjet harmonike. Dridhjet elastike. Lavjerrësi matematik. Shndërrimet e energjisë gjatë lëkundjeve harmonike

Valët mekanike. Shpejtësia dhe gjatësia e valës. Ekuacioni i valëve udhëtuese. Dukuritë valore (difraksioni, interferenca...)

Mekanika e lëngjeve dhe aeromekanika. Presioni, presioni hidrostatik. Ligji i Paskalit. Ekuacioni bazë i hidrostatikës. Anije komunikuese. Ligji i Arkimedit. Kushtet e lundrimit tel. Rrjedhja e lëngut. Ligji i Bernulit. Formula e Torricellit

Fizika molekulare. Dispozitat themelore të TIK-ut. Konceptet dhe formulat bazë. Vetitë e një gazi ideal. Ekuacioni bazë MKT. Temperatura. Ekuacioni i gjendjes së një gazi ideal. Ekuacioni Mendeleev-Clayperon. Ligjet e gazit - izotermi, izobari, izokori

Optika valore. Teoria e grimcave-valë e dritës. Vetitë valore të dritës. Shpërndarja e dritës. Ndërhyrja e dritës. Parimi Huygens-Fresnel. Difraksioni i dritës. Polarizimi i dritës

Termodinamika. Energjia e brendshme. Punë. Sasia e nxehtësisë. Dukuritë termike. Ligji i parë i termodinamikës. Zbatimi i ligjit të parë të termodinamikës në procese të ndryshme. Ekuacioni i bilancit termik. Ligji i dytë i termodinamikës. Motorët me nxehtësi

Ju jeni këtu tani: Elektrostatika. Konceptet bazë. Ngarkesa elektrike. Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike. Ligji i Kulombit. Parimi i mbivendosjes. Teoria e veprimit me rreze të shkurtër. Potenciali i fushës elektrike. Kondensator.

Rryma elektrike konstante. Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut. Funksionimi dhe fuqia DC. Ligji Joule-Lenz. Ligji i Ohmit për një qark të plotë. Ligji i elektrolizës i Faradeit. Qarqet elektrike - lidhje serike dhe paralele. Rregullat e Kirchhoff.

Dridhjet elektromagnetike. Lëkundjet elektromagnetike të lira dhe të detyruara. Qarku oscilues. Rryma elektrike alternative. Kondensatori në një qark të rrymës alternative. Një induktor ("solenoid") në një qark të rrymës alternative.

Elementet e teorisë së relativitetit. Postulatet e teorisë së relativitetit. Relativiteti i njëkohshmërisë, distancat, intervalet kohore. Ligji relativist i mbledhjes së shpejtësive. Varësia e masës nga shpejtësia. Ligji themelor i dinamikës relativiste...

Gabimet e matjeve direkte dhe indirekte. Gabim absolut, relativ. Gabimet sistematike dhe të rastësishme. Devijimi standard (gabim). Tabela për përcaktimin e gabimeve të matjeve indirekte të funksioneve të ndryshme.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Karakteristikat e elementit të karbonit dhe vetitë kimike