Шпаргалка по физике для студентов 1-го курса (по билетам)
17-6) Работа сил магн. поля при перем проводника.
A12 = I ( BS2 – BS1)
A12 = I (φ2 – φ1)
B l
Δx
18-1) Ур-ие магнитного поля в веществе
B = B0 + B’
B0 – магн. поле, создаваемое внешними токами
B’ – магн. поле, создаваемое микротоками в-ва
При наложении внешнего магнитного поля, магнитные моменты атомов выстраиваются либо по, либо против поля.
18-2) Что такое намагниченность в-ва?
Величина, характеризующая магнитные св-ва вещества называется намагниченностью и определяется след. образом:
J = ΣPm/V (магнитный момент в ед. объема в-ва)
18-3) Определение напряженности магн поля.
H = B / μ0 – J, размерность [А/м]
Связь между напряженностью и вектором B:
B = μμ0H, где μ – относительная магн. проницаемость
18-4) Типы магнетиков.
x – магнитная восприимчивость ед. объема в-ва
а) парамагнетики ( x >= 0, 10-2 / 10-4)
Парамагнетиками называются в-ва, у которых атомы имеют ненулевой собственный магнитный момент, кот. ориентируется во внешнем магнитном поле по направлению поля.
б) Диамагнетики ( x <= 0, |x| = 10-2 / 10-4 )
В-ва, у которых собственный магнитный момент атомов = 0. Под влиянием внешнего магнитного поля в атомах наводятся магнитные моменты, кот. оказываются направленными против внешнего магнитного поля.
Для случаев а) и б) μ ≈ 1.
в) ферромагнетики (Fe, Ni, Co)
x μ = 1+x ~ 103 - 106
Большой коэф. μ объяснчется тем, что в этих существах существуют целые области спонтанной намагниченности, кот. называются доменами. Под влиянием внешнего магн. поля
домены выстраиваются по полю и создают очень сильное собственное магнитное поле, которое может в несколько раз превосходить внешнее магн. поле.
18-5) Гран. усл-я на границе р-ла 2-х магнетиков.
На границе раздела сохр. нормальная сост. B и тангенц. H.
B1n = B2n, H1T = H2T
19-1) Что такое явл. электромагнитной индукции и ЭДС индукции?
В замкнутом контуре, при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в контуре течет ток.
Направление индукционного тока определяется правилом Ленца: инд. ток направлен так, чтобы противодействовать причинам его вызвавшим. В контуре при изменяемом магнитном потоке возникает ЭДС.
εинд = -dФ / dt
19-2) ЭДС самоиндукции.
Если при изменениях силы тока индуктивность остается постоянной, то выражение для ЭДС самоиндукции имеет вид:
εS = -L * dI / dt
L – индуктивность
19-3) Что такое индуктивность?
Коэффициент пропорциональности L между силой тока и полным магнитным потоком называется индуктивностью контура.
Ψ = LI
19-4) Энергия катушки индуктивности с током.
WL = LI2 / 2
19-5) Плотность энергии магнитного поля
ω = μμ0H2 / 2 = BH/2 = B2 / 2μμ0
20-1) Что такое вихревое эл. поле?
Появление ЭДС в контуре объясняется появлением вихревого эл. поля. Вихревые эл. поля, в отличие от эл. полей, созд, неподвижными зарядами, являются замкнутыми.
20-2) Что такое ток смещения?
Для устранения математического противоречия (div rot H = 0) введем в правую часть ур-ия (rot H = j) дополнительное слагаемое jсмещ. , называемым током смещения.
rot H = j + jсмеш = j + dD / dt
jсмещ = dD / dt
20-3) Ур-ие Максвелла в интегр. форме
∮Г Edl = -∫S δB/δt * dS - опис. явл. электромагн. индукции
∫ BdS = 0
подправленный з-н: ∮ Hdl = ∫S (j + dB/dt ) dS
∫S DdS = ∫ ρdV
20-4) Ур-ие максвелла в дифф. форме:
rot E = -dB / dt
div B = 0
div D = 0
21-1) Постулаты спец. теории относительности:
1) принцип относительности Эйнштейна: Влюбых ИСО все законы физики имеют одинаковый вид.
2) Скорость любых тел, частиц, волн, сигналов не может в любых ИСО превышать скорость света.
21-2) Преобразования Лоренца
x = (x’ + Vt’) / √ x’ = (x - Vt) / √
y = y’ y’ = y
z = z’ z’ = z
t = (t’ + Vx’/c2) / √ t’ = (t – Vx/c2) / √
21-3) Релятивистский з-н сложения скоростей
Ux = (Ux’ + V)/(1 + VUx’/c2) Ux’ = (Ux – V)/(1 – VUx/c2)
Uy = Uy’√ / (1+ VUx’/c2) Uy’ = Uy√ / (1 – VUx/c2)
Uz = Uz’√ / (1 + VUx’/c2) Uz’ = Uz√ / (1 – VUx/c2)
21-4) В чем закл эффект лоренцова сокращения?
l = l0 * √
Длина тела максимальна в собственной СО, а в остальных меньше.
21-5) Эффект замедления времени
t = t0 / √
Интервал времени на Земле оказался гораздо меньшим, чем в собственной СО, т.е. в собственной СО время тече медленней.
22-1) Релятивистский з-н динамики.
dP/dt = (m0dV/dt) / √ + (m0V*V/c2*dV/dt ) / (1 – V2/c2)3/2
22-2) Что т. полная и кинет. эн-ия в рел. механике?
В релятивистской механики понятие полной энергии включает кинетическую энергию + потенциальную энергию, связанной с внутренней структкрой тела.
E = mc2 - полная энергия тела
Wk = mc2 – m0c2 - кинет. энергия тела
Масса в рел. мех. – хар-ка энергии тела
22-3) Связь полной и импульсов частиц
Px = (Px’ + E*V/c2) / √ Px’ = (Px – E * V/c2) / √
Py = Py’ Py’ = Py
Pz = Pz’ Pz’ = Pz
E = (E’ + p’V) / √ E’ = (E – pV) / √
22-4) Связь энергии и импульса для фотона
mф = 0 E = pc