Материал: Даутова К.В.. Терминологический словарь по физике

циент полезного действия (максимальный коэффициент) не может пре-

вышать значения T1 T2 .

T1

Статистическое распределение молекул идеального газа по ско-

ростям при данной температуре (распределение Максвелла). Доля полного числа N молекул идеального газа NN , модуль скорости которых лежит в

интервале от до подчиняется функции Максвелла, закону распределения:

Статистическое равновесное распределение молекул в простран-

стве в любом потенциальном поле (распределение Больцмана), в частно-

Электродинамика. Электростатическое поле

Электрический заряд – мера электромагнитного взаимодействия, связанный с его материальными носителями.

Элементарный заряд – минимальный заряд равный заряду электро-

на, e = 1,602 .10-19 Кл

Закон сохранения заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов остается постоянной qi const

Закон Кулона:

дов прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними;

Электрическое поле – вид материи, существующей вокруг заряженных тел, через которое осуществляется всякое электромагнитное взаимодействие.

Электростатическое поле – поле неподвижных зарядов.

11

Напряженность электрического поля – силовая характеристика, равная силе, действующей на единицу заряда, помещенного в это поле

E F . qo

Поток вектора напряженности через поверхность S: En dS

S

Теорема Остроградского – Гаусса для электрического поля в ва-

кууме: поток вектора напряженности Ф через замкнутую поверхность, охватывающую заряды, равен алгебраической сумме зарядов внутри нее, де-

ленную на электрическую постоянную Ф qi .

0

Напряженность электрического поля в вакууме

b)равномерно заряженной бесконечной плоскости: E 2 0 , где

QS - поверхностная плотность заряда,

c)равномерно заряженной бесконечной нити: E 0 2 r , где Ql

-линейная плотность заряда.

расстояние от точки, в которой определяется напряженность до центра шара. При этом r R , где R – радиус шара.

Диполь – система жестко связанных зарядов одинаковых по модулю и противоположных по знаку.

Потенциал – энергетическая характеристика электростатического

поля, равная потенциальной энергии единичного заряда в этом поле Wp q0

Разность потенциалов – 1) изменение потенциальной энергии единичного заряда при перемещении в электростатическом поле; 2) работа поля по перемещению единичного заряда из одной точки в другую

Принцип суперпозиции полей: E E1 E2 ... En ; 1 2 ... n

Связь между напряженностью и потенциалом в неоднородном

поле: E d grad dr

в однородном поле:

12

E = 1 2r r

Электроемкость – физическая величина, характеризующая свойст-

во проводника (системы проводников) накапливать заряды и равная C Q

или C 1 Q 2 ;

Электроемкость:

a)плоского конденсатора С 0d S ;

b)цилиндрического конденсатора длиной l и внешним и внутренним

c) сферического конденсатора с внешним и внутренним радиусами R

Индуцированный заряд (электростатическая индукция) – некомпенсированный заряд, возникающий на поверхности проводников под действием внешнего электрического поля. Из-за электростатической индукции поле внутри проводника отсутствует.

Поляризованный заряд (поляризация) – некомпенсированный заряд, возникающий на поверхности диэлектриков при ориентации диполей в электрическом поле. Из-за поляризации поле внутри диэлектрика ослаб-

ляется. Если диэлектрик изотропный, то EE0 , величина, показывающая,

во сколько раз изменяется поле в диэлектрике по сравнению с вакуумом, называется диэлектрической проницаемостью среды.

Постоянный электрический ток

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц. Условия электрического тока в проводнике – наличие заряженных частиц и внешнего электрического поля.

Сила тока – мера электрического тока, равная заряду, перенесенному через проводник в единицу времени I Qt , I dQdt

Плотность тока – векторная величина, равная силе тока через единичную площадь поверхности, перпендикулярную направлению тока

телей заряда, e – заряд носителя, <v> - средняя скорость упорядоченного движения, < r> - средняя длина свободного пробега носителя заряда.

13

Сторонние силы – силы неэлектрического происхождения, разделяющие заряды внутри источника тока.

Электродвижущая сила (ЭДС) источника тока – характеристика сторонних сил, равная их работе по перемещению единичного заряда:

работы сторонних сил и кулоновских сил по перемещению единичного за-

ряда U ( 1 2 )

Сопротивление – характеристика проводника оказывать противодействие току. Зависит от геометрических размеров, температуры проводника и вещества, из которого он изготовлен.

Удельное сопротивление – сопротивление проводника с единич-

ной площадью поперечного сечения и единичной длиной.

Удельная проводимость – величина, обратная удельному сопротив-

Правила Кирхгофа для расчета токов в разветвленных электриче-

ских цепях:

Первое правило: алгебраическая сума сил токов, сходящихся в узле равна нулю.

Второе правило: для любого замкнутого контура выбранного в цепи алгебраическая сумма произведений силы тока на сопротивление равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре.

Закон Джоуля-Ленца на однородном участке цепи:

a) в интегральном виде: Q I 2 Rt U 2 t;

R

14

передаваемая кристаллической решетке в единице объема проводника за единицу времени.

Мощность:

a) полезная, выделяющаяся во внешней цепи: Pпол 2 R 2 ;

R r

b)максимальная полезная мощность при R = r, Pmax 2 ; 4r

c) полная: P0 I R 2 r .

Магнитное поле

Магнитное поле – вид материи, существующий вокруг движущихся электрических зарядов и осуществляющий магнитное взаимодействие.

Магнитная индукция – силовая характеристика магнитного поля, равная:

a)максимальному вращательному моменту рамки с током с единичным магнитным моментом p = IS: B M ISmax ;

b)максимальной силе, действующей на единичный элемент тока I l :

B F max

I l

Магнитный поток – скалярная величина, пропорциональная густоте силовых линий через произвольную поверхность S и равная Ф BndS .

Для однородного поля магнитный поток равен Ф Bn S cos . Напряженность магнитного поля, H – силовая характеристика маг-

ная проницаемость среды, показывающая во сколько раз изменяется магнитное поле в среде по сравнению с вакуумом, 0 – магнитная постоянная.

Закон Био-Савара-Лапласа: индукция магнитного поля для проводника с током I и длиной dl на расстоянии r

между векторами dl и r.

Магнитная индукция в вакууме токов различной конфигурации: a) прямого тока на расстоянии r: B 2 0 rI .

15