Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

а где F сила взаимодействия двух точечных зарядов и направленная вдоль прямой соединяющей их центры; r

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 9.11.2024

3. Основные формулы

Сила взаимодействия точечных зарядов (закон Кулона)

где F - сила взаимодействия двух точечных зарядов  и , направленная вдоль прямой, соединяющей их центры; r - расстояние между зарядами;  - диэлектрическая проницаемость среды;  - электрическая постоянная.

,

Вектор напряженности электрического поля

.

Напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом q на расстоянии r от заряда

.

Напряженность электрического поля, создаваемого металлической сферой радиусом R с общим зарядом q, на расстоянии r от центра сферы

а) внутри сферы (r<R)

Е=0;

б) на поверхности сферы (r=R)

;

в) вне сферы (r>R)

.

Напряженность поля, создаваемого бесконечно длинной равномерно заряженной нитью (или цилиндром) на расстоянии r от ее (его) оси

где  - линейная плотность заряда.

,

Напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью

где  - поверхностная плотность заряда.

,

Напряженность поля в пространстве между двумя параллельными бесконечными равномерно и разноименно заряженными плоскостями с одинаковой по величине поверхностной плотностью заряда

.

Потенциал электрического поля 

где - потенциальная энергия точечного заряда q0, помещенного в данную точку поля.

,

Потенциал электрического поля, создаваемого точечным зарядом q на расстоянии r от заряда

.

Потенциал электрического поля, создаваемого металлической сферой радиусом R с общим зарядом q, на расстоянии r от центра сферы

а) внутри сферы (r<R)

;

б) на поверхности сферы (r=R)

;

в) вне сферы (r>R)

.

Связь потенциала с напряженностью электрического поля

.

Вектор электрического смещения

.

Поток вектора  через произвольную поверхность S

где Еn – проекция вектора  на направление нормали к элементарной площадке dS.

,

Если поле однородно, поверхность S -  плоская, то

где  - угол между вектором  и нормалью к поверхности S.

,

Теорема Остроградского-Гаусса

где - поток вектора напряженности  через произвольную замкнутую поверхность S, охватывающую заряды q1, q2, …qn.

,

Энергия WП взаимодействия системы точечных зарядов , , …,  

где  - потенциал поля, создаваемого всеми  зарядами (за исключением i-го) в точке, где расположен заряд .

,

Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда q из одной точки поля, имеющей потенциал , в другую, имеющую потенциал

А=q(-)= =.

Электрическая емкость уединенного проводника 

где q- заряд проводника, - его потенциал.

,

Электрическая емкость конденсатора

где q- заряд конденсатора,  - разность потенциалов между обкладками конденсатора.

,

Электрическая емкость уединенной проводящей сферы радиусом R, находящейся в бесконечной среде с диэлектрической проницаемостью

.

Электрическая емкость плоского конденсатора

где S - площадь каждой из обкладок конденсатора; d - расстояние между обкладками;  - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между обкладками.

,

Электрическая емкость плоского слоистого конденсатора

где di – толщина i-того слоя диэлектрика, -его диэлектрическая проницаемость.

,

Электрическая емкость сферического конденсатора (две концентрические сферы радиусами  и , пространство между которыми заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью )

.

Электрическая емкость цилиндрического конденсатора (два коаксиальных цилиндра длиной L и радиусами  и , пространство между которыми заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью )

.

Электроемкость батареи конденсаторов, соединенных

последовательно

;

параллельно

где Сi – емкость  i-того конденсатора, N – число конденсаторов.

,

Энергия электрического поля заряженного проводника

где q - заряд,  - потенциал, С -  электрическая емкость проводника.

Энергия электрического поля заряженного конденсатора

где С - электрическая емкость конденсатора; U - разность потенциалов на его обкладках.

Объемная плотность энергии электрического поля 

где Е - напряженность электрического поля в среде с диэлектрической проницаемостью ; D - электрическое смещение.

Сила тока

.

Плотность тока 

.

Сопротивление однородного проводника

где - удельное сопротивление,  - длина, S - площадь поперечного сечения проводника.

,

Сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников

где  Ri – сопротивление i – того проводника, N – число проводников.

,,

Закон Ома  в дифференциальной форме

где - удельная электрическая проводимость, - напряженность электрического поля.

,

Закон Ома для однородного участка цепи

где I - сила тока, текущего по однородному  проводнику, U - напряжение на его концах, R - электрическое сопротивление проводника.

,

Закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме

где - суммарная ЭДС  на данном участке, R - суммарное сопротивление внешней цепи,  r - внутреннее сопротивление источника ЭДС.

Закон Ома для замкнутой цепи

.

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

где w – тепловая мощность тока, - удельная электрическая проводимость, - напряженность электрического поля.

,

Закон Джоуля - Ленца в интегральной форме

где dQ- количество теплоты, выделяющейся в неподвижном и химически не изменяющемся проводнике при протекании через него тока силой I в течение времени dt.

Мощность в цепи постоянного тока

полная (выделяющаяся во всей замкнутой цепи)

,

полезная (выделяющаяся на внешнем сопротивлении R)

К.П.Д. источника тока

Правила Кирхгофа

Первое. Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю

Второе. В любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов  на сопротивления  соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС , встречающихся в этом контуре.

Сила Ампера 

в векторной форме:

,

в скалярной форме:

где  - элемент тока,  - индукция магнитного поля,  - угол между векторами  и .

,

Магнитный момент замкнутого контура площадью S с током I

где  - единичный вектор положительной нормали к плоскости контура, направление которого связано с направлением тока правилом правого винта.

,

Механический момент сил, действующих на контур с током, помещенный в магнитное поле с индукцией

в векторной форме:

,

в скалярной форме:

где  - угол между векторами  и  .

Сила Лоренца

в векторной форме:

,

в скалярной форме:

где q – заряд частицы, - ее скорость,  - индукция магнитного поля,  - угол между векторами  и  .

Закон Био-Савара-Лапласа

в векторной форме:

где  - магнитная индукция поля,  создаваемого элементом тока I; -радиус-вектор точки, в которой определяется магнитная индукция;  - магнитная проницаемость окружающей проводник среды,   - магнитная постоянная.

,

в скалярной форме:

где  - угол между векторами I и  .

Индукция магнитного поля в центре кругового проводника (витка) с током I 

где r - радиус витка.

,

Индукция магнитного поля, создаваемого бесконечно длинным прямым  проводником с током I в точке, находящейся на расстоянии r от оси проводника

.

Индукция магнитного поля, создаваемого отрезком проводника с током

.

Индукция магнитного поля, создаваемого соленоидом с током I в средней его части (или тороидом на его оси)

где n - число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.

,

Связь индукции  с напряженностью  магнитного поля  (в случае однородной, изотропной среды)

.

Элементарный поток вектора индукции магнитного поля (магнитный поток) через площадку dS

где  -угол между направлением вектора  и нормалью к площадке , Вn  - проекция вектора  на направление нормали к площадке.

Поток вектора индукции магнитного поля через произвольную поверхность S

Потокосцепление  (полный поток сквозь N витков):

.

Элементарная работа по перемещению контура с током I в магнитном поле

где dФ - изменение магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную контуром.

,

Работа при произвольном перемещении контура в магнитном поле

.

Магнитный поток, сцепленный с соленоидом (катушкой содержащей N витков)

где L – индуктивность контура (коэффициент самоиндукции).

,

Закон электромагнитной индукции  (закон  Фарадея - Максвелла)

где  электродвижущая сила индукции, N - число витков контура.

,

Электродвижущая сила самоиндукции

.

Индуктивность соленоида

где   - число витков на единицу длины соленоида, S – площадь сечения соленоида,  -  его длина,  - объем соленоида, - магнитная постоянная,  - магнитная проницаемость среды.

,

,

Энергия  магнитного поля соленоида (катушки) с индуктивностью L при силе тока I

.

Объемная плотность энергии магнитного поля

Скорость распространения электромагнитных волн (света) в среде

где с – скорость света в вакууме,  - диэлектрическая проницаемость среды,  - магнитная проницаемость среды, n – абсолютный показатель преломления среды.

,

Длина волны света в среде

где  - длина  волны в вакууме, n - абсолютный  показатель  преломления среды.

,

Оптическая разность хода двух световых волн

где   и  - оптические длины путей  световых волн в различных средах, и  - абсолютные  показатели  преломления сред,  и  - геометрические длины путей световых волн соответственно в средах с показателями преломления и .

Связь разности фаз двух волн () с их оптической разностью хода ()

.

Оптическая разность хода волн (), отраженных от верхней и нижней поверхностей  тонкой плоскопараллельной пластинки или пленки, находящейся в воздухе:

а) в отраженном свете:

или

;

б) в проходящем свете:

где d - толщина  пластинки (пленки),  - угол  падения  света на пластинку,   - угол  преломления, n - относительный показатель преломления материала пластинки (пленки).

или  

,

Условие максимума интенсивности при интерференции двух когерентных волн

где  - оптическая разность хода.

,

k= 0, 1, 2, 3...

Условие минимума интенсивности при интерференции двух когерентных волн

,     k= 0, 1, 2, 3...

Положение максимумов и минимумов интенсивности света при интерференции волн от двух когерентных источников (метод Юнга)

где d - расстояние между двумя когерентными источниками (отверстиями в методе Юнга), находящимися на расстоянии L от экрана, параллельного обоим источникам, при условии L >> d.

,

k= 0, 1, 2, 3...,

k= 0, 1, 2, 3...,

Ширина интерференционной полосы при интерференции волн от двух когерентных источников

.

Радиусы  светлых колец Ньютона в отраженном свете (или темных в проходящем)

где k - номер кольца, R - радиус кривизны линзы.

k = 1, 2, 3 ...

Радиусы темных колец Ньютона в отраженном свете (или  светлых в проходящем)

,

k = 1, 2, 3 ...

Радиусы зон Френеля

для сферической волны

,

для плоской волны

где a - расстояние от диафрагмы с отверстием (щелью) до точечного источника света, b - расстояние от диафрагмы до точки наблюдения (экрана), k - номер зоны Френеля.

,

При дифракции Френеля на круглом отверстии в центре экрана будет наблюдаться

а) максимум интенсивности (светлое пятно), если в отверстие укладывается нечетное число зон Френеля;

б) минимум интенсивности (темное пятно), если в отверстие укладывается четное число зон Френеля.

Дифракция Фраунгофера на одной щели при нормальном падении лучей

Условие минимума интенсивности света 

,

k = 1, 2, 3, . . .

Условие максимума интенсивности света

где а - ширина щели,  - угол дифракции, k —номер максимума (минимума).

,k = 1, 2, 3, . . .

Положение главных максимумов при дифракции света на дифракционной решетке при нормальном падении лучей

где d - период (постоянная) решетки, k - номер главного максимума (порядок спектра),  - угол дифракции.

,

k = 0, 1, 2, . . .,

Разрешающая способность дифракционной решетки

где  - наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий, видимых раздельно, N - общее число штрихов решетки, k - порядок спектра.

R =  = kN,

Угловая дисперсия дифракционной решетки

где - угловое расстояние между двумя спектральными линиями, отличающимися по длине волны на .

,

Формула Вульфа – Брэггов

где d –расстояние между атомными плоскостями кристалла,  -угол скольжения рентгеновских лучей, k – номер дифракционного максимума.

,

k = 1, 2, 3, . .

Закон Брюстера

где  - угол падения, при котором отраженный луч полностью поляризован,  - относительный показатель преломления.

,

Закон Малюса

где I - интенсивность света, прошедшего через анализатор, I0 - интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор,  - угол между плоскостью поляризации волны, падающей на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора.

,

Степень поляризации света

где  и  - максимальная и минимальная интенсивности частично - поляризованного света, пропускаемого анализатором.

,

4. Примеры решения задач

Пример 1. Электрическое поле создано бесконечной плоскостью, заряженной с поверхностной плотностью заряда  =400 нКл/м, и бесконечной прямой нитью, заряженной с линейной плотностью =100 нКл/м. Определить напряженность электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 10 см от нити, если эта точка и нить лежат в плоскости, параллельной заряженной плоскости.

Решение

Согласно принципу суперпозиции вектор напряженности электрического поля равен векторной сумме напряженностей полей  и , создаваемых соответственно плоскостью и нитью в данной точке:                   .                            (1)

Поле, создаваемое бесконечной заряженной плоскостью, однородно. Вектор его напряженности в любой точке окружаю-


Дано:                            СИ:

=400 нКл/м    Кл/м

=100 нКл/м       Кл/м

 r=10 см                 0,1 м

Е - ?




1. 80 ~ после повторного включения линия остаётся в работе
2. на темуРазработка наилучшего способа выделения и очистки инсулина из поджелудочной железы свиньи
3. Уголовно-правовая характеристика преступлений, связанных с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ
4. Реферат на тему- Особенности моделирования технологического процесса сборки в самолетостроении Выпол
5. Учение Храма является продолжением труда начатого Е
6. Арнольд Классик Все номинации Коламбус США 2930
7. История государства Российского
8. Шанс час Каб 107 час Каб
9. Был восхитительный вечер
10. Тигр и Пантера основой немецкой танковой мощи в Курской битве были танки Pz
11. темах Вариант 2123 Работу выполнил студент группы ЭПП41д
12. Николай Иванович Кареев
13. Курс лекций по «Режимам работы и эксплуатации ТЭС»
14. модуль и аргумент этого числа- первая четверть
15. а Фуэнте Овехуны
16. Реферат- Проблемно-тематический курс.html
17. Тема Ділові папери як засіб писемної професійної комунікації
18. Протестантская концепция культуры предпринимательства Макса Вебера
19. Учебное пособие- Пошук інформації на компютері
20. модульнорейтингова технологія; технологія проблемного і групового навчання; ігрові технології; інформ