Ответы на билеты по физике

Ответы на билеты по физике

Электродинамика

1. Электрическое поле. З-н Кулона. Напряженность. Характеристики эл.поля

2. Работа при перемещении заряда в электрическом поле. Потенциал эл.поля

3. Проводники в эл.поле. Конденсаторы

4. Постоянный ток. З-н Ома для участка цепи, для замкнутой цепи.

5. З-н Ампера

6. Сила Лоренца

7. ЭМИ. З-н Фарадея

8. ЭМ колебания в колебательном контуре. Свободно затухающие ЭМ колебания

9. Вынужденные колебания

Оптика

1. Интерференция света. Когерентность. Условия максимума и минимума при интерференции

2. Кольца Ньютона

3. Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля

4. Дифракция света на решетке

5. Поляризация света. З-н Малюса

6. Тепловое излучение и его законы

7. Фотоэффект

8. Теория Бора и атома водорода

9. P-n переход. В-А зависимость

Электрическое поле. З-н Кулона. Напряженность. Характеристики эл.поля.

Эл. заряд - скалярная физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия. Эл. заряд обнаруживается только по силовому действию на другие заряженные тела и частицы.

[q]=[Кл]=[Кулон]

1 Кл – это заряд, проходящий за одну секунду через поперечное сечение проводника при силе тока в 1А.

Минимальный заряд, существующий в природе – заряд электрона.

Заряд всех элементарных частиц, если он не равен нулю, одинаков по модулю.

З-н Кулона – сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися в вакууме, прямопропорциональна произведению модулей зарядов и обратнопропорциональна квадрату расстояния между ними, и направлена по прямой, соединяющей заряды.

, где k=109 Н*м2/Кл2

Эл. поле – материальный передатчик взаимодействия эл. зарядов, которые существуют вокруг наэлектризованный тел.

Характеристики эл. поля:

1) действует на заряд с силой

2) порождается зарядом

3) способно совершать работу по перемещению заряда

4) напряженность [Н/Кл]

Напряженность – векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой эл.поля. Показывает силу, с которой поле действует на единичный пробный заряд, помещенный в данную точку поля.

Пробный заряд – заряд, который вносят в поле для его исследования. Он всегда положительный и по величине мал, чтобы своим полем не исказить то поле, которое с его помощью исследуется.

Работа при перемещении заряда в электрическом поле. Потенциал эл.поля

І. Главное свойство эл.поля – с силой действовать на заряд, внесенный в него. поэтому эл.поле может совершать работу по перемещению этого заряда

ІІ. Пусть заряд +q перемещается под действием эл.поля, Е из В в С под углом α линии напряжений.

ІІІ. Поля, в которых работа не зависит от формы траектории, а следовательно равна нулю по замкнутой траектории, называются потенциальными.

ІV. Электростатическое поле – потенциальное.

Разность потенциалов – это энергетическая х-ка эл.поля. Это скалярная величина, равная отношению работы по перемещению заряда из начальной точки поля в конечную к этому заряду.

Проводники в эл.поле. Конденсаторы

Характеристика проводников:

1) в-ва, проводящие ток-проводники

2) металлы проводят эл.ток, потому что у них есть свободные электроны

3) свободные заряды при электризации располагаются на поверхности проводника

4) эл.поле не существует внутри проводника

Конденсаторы

Электроемкость – х-ка электрических св-в проводника, определяющей способность накопления заряда на этом проводнике. [C]=[Ф]=[Фарад]

На емкость проводника не влияет ни материал, ни его масса, т.к. заряды распределяются на внешней поверхности проводника.

Электроемкость зависит от размеров и форм проводника, от среды, от соседства с другими проводниками.

Конденсатор – система 2х проводников (обкладка), разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала. Проводники заряжаются равными по модулю на противоположными по знакам зарядами. У пластин ОБЩЕЕ эл.поле

Электроемкость плоского конденсатора зависит от площади одной из пластин, от рода диэлектрика, от его толщины.

, где S-площадь пластины, d-толщина, E-диэлектрическая проницаемость среды,

E0-эл.постоянная (8,85*10-12 Ф/м)

Постоянный ток. З-н Ома для участка цепи, для замкнутой цепи.

Эл.ток – упорядоченное движение свободных эл.зарядов под действием эл.поля.

Свободными зарядами являются:

а) в металлах - электроны

б) в электролитах – ионы

в) в газах – электроны и ионы

г) в вакууме – термоэлектроны

д) в полупроводниках – электроны и дырки

Для возникновения и существования в в-ве эл.тока необходимы условия:

1) наличие свободных заряженных частиц

2) наличие эл.поля для упорядоченного движения этих частиц

3) замкнутая эл.цепь

Для поддержки эл.поля в проводнике необходим источник тока.

За направление эл.тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Количественной х-кой является сила тока:

Сила тока зависит от:

а) заряда, переносимого каждой частицей

б) концентрации частиц

в) скорости их направленного движения

г) площади поперечного сечения проводника

I=q0*n*v*S

Если сила тока со временем не изменяется, то эл.ток называют постоянным.

З-н Ома для участка цепи:

Сила тока на участке цепи прямопропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Сопротивление – это эл.х-ка проводника.

З-н Ома для замкнутой цепи:

Любая замкнутая цепь состоит из 2х частей: внутренняя, которую составляет сам источник тока (ЭДС, r) и внешняя (потребитель провода, ключи и т.д.)

З-н Ампера

Α-угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции. Направление силы Ампера определяется правилом левой руки: ладонь левой руки располагаем так, чтобы: вектор м/и входил в ладонь, направление силы тока по направлению четырех пальцев, тогда направление силы Ампера покажет большой палец.

Сила Лоренца

Если сила Ампера – это сила, действующая со стороны магнитного поля на ток, т.е. на все заряды, действующие в проводнике, то сила Лоренца – это сила магнитного поля действующая на каждый движущийся заряд.

Сила Лоренца определяется по правилу левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы составляющая м/и перпендикулярная скорости заряда входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда, то отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы Лоренца.

Сила Лоренца перпендикулярна скорости.

ЭМИ. З-н Фарадея

Индукционный ток – ток, который появился в рез-те изменяющегося магнитного поля.

Для определения направления индукционного тока используют правило правой руки. Если руку расположить так, чтобы м/и входила в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре пальца покажут направление индукционного тока.

ЭМИ – явление возбуждения электрического поля при всяком изменении магнитного.