- •Общая физика в задачах
- •Механика. Молекулярная физика и термодинамика.
- •Электричество и магнетизм
- •Сборник задач
- •А.В. Калач [и др.]; Воронежский гасу. – Воронеж, 2012. – 181 с.
- •Рецензенты:
- •Введение
- •Глава 1. Сведения о векторах теоретические сведения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Глава 2. Физические основы механики теоретические сведения Кинематика поступательного и вращательного движения
- •Мгновенная скорость:
- •Динамика материальной точки и поступательного движения абсолютно твёрдого тела
- •Работа и энергия
- •Вращательное движение абсолютно твёрдого тела
- •Тяготение. Элементы теории поля
- •Сила тяжести:
- •Механика жидкостей и газов
- •Релятивистская механика
- •Примеры решения задач Кинематика поступательного и вращательного движения
- •Динамика материальной точки и поступательного движения абсолютно твёрдого тела
- •Работа и энергия
- •Вращательное движение абсолютно твёрдого тела
- •Момент инерции маховика в виде сплошного диска определяется формулой
- •Тяготение. Элементы теории поля
- •Механика жидкостей и газов
- •Релятивистская механика
- •Задачи для самостоятельного решения Кинематика поступательного и вращательного движения
- •Динамика материальной точки и поступательного движения абсолютно твёрдого тела
- •Работа и энергия
- •Вращательное движение абсолютного твердого тела
- •Тяготение. Элементы теории поля
- •Механика жидкостей и газов
- •Релятивистская механика
- •Глава 3. Молекулярная физика и термодинамика теоретические сведения Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Основы термодинамики
- •Примеры решения задач Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Основы термодинамики
- •Задачи для самостоятельного решения Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Основы термодинамики
- •Глава 4. Электричество и магнетизм теоретические сведения Электростатика
- •Постоянный электрический ток. Электрические токи в металлах, жидкостях, вакууме и газах
- •Плотность тока насыщения:
- •Магнитное поле
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Электромагнитная индукция
- •Магнитное поле в веществе
- •Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •Примеры решения задач Электростатика
- •Постоянный электрический ток. Электрические токи в металлах, жидкостях, вакууме и газах
- •Магнитное поле
- •Электромагнитная индукция
- •Магнитное поле в веществе
- •Движение заряженых частиц в магнитном поле
- •Электростатика
- •Постоянный электрический ток. Электрические токи в металлах, жидкостях, вакууме и газах
- •Магнитное поле
- •Электромагнитная индукция
- •Магнитное поле в веществе
- •Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •Ответы сведения о векторах
- •Физические основы механики Кинематика поступательного и вращательного движения
- •Динамика материальной точки и поступательного движения абсолютно твердого тела
- •Работа и энергия
- •Динамика вращательного движения абсолютно твёрдого тела
- •Тяготение. Элементы теории поля
- •Механика жидкостей и газов
- •Релятивистская механика
- •Молекулярная физика и термодинамика Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов
- •Основы термодинамики
- •Электричество и магнетизм Электростатика
- •Постоянный ток. Электрические токи в металлах, жидкостях, вакууме и газах
- •Магнитное поле
- •Электромагнитная индукция
- •Магнитное поле в веществе
- •Движение заряженных частиц в магнитном поле
- •Библиографический список
- •Справочные сведения
- •1. Фундаментальные физические постоянные
- •2. Греческий алфавит
- •3. Сведения о Солнце, Земле и Луне
- •4. Множители и приставки си для десятичных кратных и дольных единиц
- •5. Плотность ρ, 103 кг/м3, некоторых веществ
- •6. Диэлектрическая проницаемость ε некоторых веществ
- •7. Удельная теплоемкость с, 103 Дж/(кг⋅к), некоторых веществ
- •8. Удельное сопротивление ρ, 10-8 Ом·м, некоторых веществ (при 20 0с)
- •Оглавление
- •Общая физика в задачах
- •Механика. Молекулярная физика и термодинамика.
- •Электричество и магнетизм
- •Сборник задач
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Плотность тока насыщения:
,
где n0 – число пар ионов, создаваемых ионизатором в единице объема в единицу времени; d – расстояние между электродами;
,
где N – число пар ионов, создаваемых ионизатором за время t в пространстве между электродами объемом V.
Магнитное поле
Магнитная индукция и напряженность магнитного поля связаны соотношением
модуль магнитной индукции и напряженности:
где mm0 – магнитная постоянная, mm – магнитная проницаемость среды.
Закон Био-Савара-Лапласа
,
где – магнитная индукция поля, создаваемая элементом длины проводника с током I; – радиус-вектор, проведенный от к точке, в которой определяется магнитная индукция.
Модуль вектора :
где aa ‒ угол между векторами и .
Принцип суперпозиции магнитных полей: магнитная индукция В результирующего поля равна векторной сумме магнитных индукций В1, В2,…Вn складываемых полей, т.е.
,
.
Магнитная индукция поля, создаваемая бесконечно длинным прямым проводником с током:
где R – расстояние от оси проводника до точки рассмотрения.
Магнитная индукция поля, создаваемая отрезком проводника:
Магнитная индукция в центре кругового проводника с током:
где R ‒ радиус кривизны проводника.
Магнитная индукция точечного заряда q, свободно движущегося с нерелятивистской скоростью :
где ‒ радиус-вектор, проведенный от заряда к точке наблюдения.
Модуль магнитной индукции:
где ‒ угол между векторами и .
Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора ):
,
где 0 – магнитная постоянная; – вектор элементарной длины контура, направленной вдоль контура; Вl = B cos – составляющая вектора в направлении касательной контура L произвольной формы (с учетом выбранного направления обхода); – угол между векторами и ; – алгебраическая сумма токов, пронизывающих контур.
Магнитная индукция поля внутри соленоида (в вакууме), имеющего N витков:
где l – длина соленоида; n = N/l – число витков на единицу длины.
Магнитная индукция поля на оси соленоида конечной длины:
где 1 и 2 – угол между осью соленоида и радиус-вектором, проведенным из рассматриваемой точки к концам соленоида.
Закон Ампера:
сила, действующая на проводник с током в магнитном поле:
,
где I – сила тока; – вектор, равный по модулю длине dl проводника и совпадающий по направлению с током; – магнитная индукция поля.
Модуль вектора F определяется выражением
F = BIlsinα,
где – угол между векторами и .
Сила взаимодействия двух прямых бесконечно длинных параллельных проводников с токами I1 и I2, находящихся на расстоянии d друг от друга, рассчитанная на отрезок проводника длиной l:
Магнитный момент контура с током:
,
где – вектор, равный по модулю площади S, охватываемой контуром и совпадающей по направлению с нормалью к его плоскости.
Механический момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле:
.
Модуль механического момента:
,
где – угол между векторами и .
Сила, действующая на контур с током в магнитном поле (изменяющемся вдоль оси х):
где – изменение магнитного поля вдоль оси х, рассчитанное на единицу длины; – угол между векторами и .
Период колебаний магнитной стрелки (контура с током), обладающей магнитным моментом и находящейся в магнитном поле индукции :
,
где I ‒ момент инерции стрелки относительно точки подвеса.