У дома / Ваканционен дом / Основни формули във физиката - електричество и магнетизъм. Електричество. Текуща сила. Съпротивление. Основни формули във физиката на електричеството

Основни формули във физиката - електричество и магнетизъм. Електричество. Текуща сила. Съпротивление. Основни формули във физиката на електричеството

Формули на електричеството и магнетизма. Изучаването на основите на електродинамиката традиционно започва с електрическо поле във вакуум. За да изчислите силата на взаимодействие между два точкови заряда и да изчислите силата на електрическото поле, създадено от точков заряд, трябва да можете да приложите закона на Кулон. За изчисляване на напрегнатостта на полето, създадено от разширени заряди (заредена нишка, равнина и т.н.), се използва теоремата на Гаус. За система от електрически заряди е необходимо да се приложи принципът

При изучаване на темата „Постоянен ток" е необходимо да се разгледат законите на Ом и Джаул-Ленц във всички форми. При изучаване на „Магнетизъм" е необходимо да се има предвид, че магнитното поле се генерира от движещи се заряди и действа върху движещи се заряди. Тук трябва да обърнете внимание на закона на Biot-Savart-Laplace. Особено внимание трябва да се обърне на силата на Лоренц и да се разгледа движението на заредена частица в магнитно поле.

Електрическите и магнитните явления са свързани от специална форма на съществуване на материята - електромагнитното поле. Основата на теорията за електромагнитното поле е теорията на Максуел.

Таблица на основните формули на електричеството и магнетизма

Физически закони, формули, променливи

Формули за електричество и магнетизъм

Закон на Кулон:
Където q 1 и q 2 - стойности на точковите заряди,ԑ 1 - електрическа константа;
ε - диелектрична константа на изотропна среда (за вакуум ε = 1),
r е разстоянието между зарядите.

Сила на електрическото поле:

където Ḟ - сила, действаща върху заряда q 0 , разположен в дадена точка на полето.

Сила на полето на разстояние r от източника на поле:

1) точков заряд

2) безкрайно дълга заредена нишка с линейна плътност на заряда τ:

3) равномерно заредена безкрайна равнина с повърхностна плътност на заряда σ:

4) между две противоположно заредени равнини

Потенциал на електрическото поле:

където W е потенциалната енергия на заряда q 0 .

Потенциал на полето на точков заряд на разстояние r от заряда:

Според принципа на суперпозицията на полето напрежението:

потенциал:

където Ē i и ϕ i- напрежение и потенциал в дадена точка на полето, създадено от i-тия заряд.

Работата, извършена от силите на електрическото поле за преместване на заряд q от точка с потенциалϕ 1 до точка с потенциалϕ 2:

Връзката между напрежение и потенциал

1) за неравномерно поле:

2) за еднородно поле:

Електрически капацитет на отделен проводник:

Капацитет на кондензатора:

Електрически капацитет на плосък кондензатор:

където S е площта на плочата (една) на кондензатора,

d е разстоянието между плочите.

Енергия на зареден кондензатор:

Текуща сила:

Плътност на тока:

където S е площта на напречното сечение на проводника.

Съпротивление на проводника:

l е дължината на проводника;

S е площта на напречното сечение.

Закон на Ом

1) за хомогенен участък от веригата:

2) в диференциална форма:

3) за част от веригата, съдържаща ЕМП:

Където ε е ЕДС на източника на ток,

R и r - външно и вътрешно съпротивление на веригата;

4) за затворена верига:

Закон на Джаул-Ленц

1) за хомогенна секция на DC верига:
където Q е количеството топлина, отделена в проводника с ток,
t - време на преминаване на тока;

2) за участък от верига с ток, вариращ във времето:

Текуща мощност:

Връзка между магнитната индукция и силата на магнитното поле:

където B е векторът на магнитната индукция,
μ √ магнитна проницаемост на изотропна среда (за вакуум μ = 1),
µ 0 - магнитна константа,
H - силата на магнитното поле.

Магнитна индукция(индукция на магнитно поле):
1) в центъра на кръговия ток
където R е радиусът на кръговия ток,

2) полета на безкрайно дълъг прав ток
където r е най-късото разстояние до оста на проводника;

3) полето, създадено от парче проводник, по който протича ток
където ɑ 1 и ɑ 2 - ъгли между сегмента на проводника и линията, свързваща краищата на сегмента и точката на полето;
4) полета на безкрайно дълъг соленоид
където n е броят на навивките на единица дължина на соленоида.

Често се случва даден проблем да не може да бъде решен, защото необходимата формула не е под ръка. Извеждането на формула от самото начало не е най-бързото нещо, но всяка минута е от значение за нас.

По-долу сме събрали заедно основните формули по темата „Електричество и магнетизъм“. Сега, когато решавате проблеми, можете да използвате този материал като справка, за да не губите време в търсене на необходимата информация.

Магнетизъм: Определение

Магнетизмът е взаимодействието на движещи се електрически заряди през магнитно поле.

Поле - специална форма на материята. В рамките на стандартния модел има електрически, магнитни, електромагнитни полета, ядрено силово поле, гравитационно поле и полето на Хигс. Може би има други хипотетични полета, за които можем само да гадаем или изобщо да не предполагаме. Днес се интересуваме от магнитното поле.

Магнитна индукция

Точно както заредените тела създават електрическо поле около себе си, движещите се заредени тела генерират магнитно поле. Магнитното поле не само се създава от движещи се заряди (електрически ток), но и действа върху тях. Всъщност магнитното поле може да бъде открито само чрез ефекта му върху движещи се заряди. И им действа със сила, наречена сила на Ампер, за която ще стане дума по-късно.


Преди да започнем да даваме конкретни формули, трябва да поговорим за магнитната индукция.

Магнитната индукция е вектор на сила, характерен за магнитно поле.

Означава се с буквата б и се измерва в Тесла (Tl) . По аналогия с интензитета за електрическото поле д Магнитната индукция показва колко силно магнитното поле действа върху заряд.

Между другото, ще намерите много интересни факти по тази тема в нашата статия за.

Как да определим посоката на вектора на магнитната индукция?Тук се интересуваме от практическата страна на въпроса. Най-често срещаният случай в задачите е магнитно поле, създадено от проводник с ток, който може да бъде както прав, така и във формата на кръг или намотка.

За да се определи посоката на вектора на магнитната индукция има правило на дясната ръка. Пригответе се да включите абстрактното и пространствено мислене!

Ако вземете проводника в дясната си ръка, така че палецът да сочи посоката на тока, тогава пръстите, свити около проводника, ще покажат посоката на линиите на магнитното поле около проводника. Векторът на магнитната индукция във всяка точка ще бъде насочен тангенциално към силовите линии.


Амперна мощност

Нека си представим, че има магнитно поле с индукция б. Ако поставим проводник с дължина л , през който протича ток аз , тогава полето ще действа върху проводника със силата:

Това е, което е Амперна мощност . Ъгъл алфа – ъгълът между посоката на вектора на магнитната индукция и посоката на тока в проводника.

Посоката на силата на Ампер се определя от правилото на лявата ръка: ако поставите лявата си ръка така, че линиите на магнитната индукция да влизат в дланта, а протегнатите пръсти показват посоката на тока, изпънатият палец ще показва посоката на силата на Ампер.


Сила на Лоренц

Открихме, че полето действа върху проводник с ток. Но ако това е така, тогава първоначално той действа отделно върху всеки движещ се заряд. Нарича се силата, с която магнитното поле действа върху движещ се в него електрически заряд Сила на Лоренц . Тук е важно да се отбележи думата "движещ се", така че магнитното поле не действа върху стационарни заряди.

И така, частица със заряд р се движи в магнитно поле с индукция IN със скорост v , А алфа е ъгълът между вектора на скоростта на частицата и вектора на магнитната индукция. Тогава силата, която действа върху частицата е:

Как да определим посоката на силата на Лоренц?Според правилото на лявата ръка. Ако индукционният вектор влезе в дланта и пръстите сочат посоката на скоростта, тогава свитият палец ще покаже посоката на силата на Лоренц. Имайте предвид, че така се определя посоката за положително заредени частици. За отрицателни заряди получената посока трябва да бъде обърната.


Ако частица от маса м лети в полето, перпендикулярно на индукционните линии, тогава ще се движи в кръг, а силата на Лоренц ще играе ролята на центростремителна сила. Радиусът на окръжността и периодът на въртене на частица в еднородно магнитно поле могат да бъдат намерени по формулите:

Взаимодействие на токовете

Нека разгледаме два случая. Първият е, че токът протича през прав проводник. Вторият е в кръгов завой. Както знаем, токът създава магнитно поле.

В първия случай магнитната индукция на проводник с ток аз на разстояние Р изчислява се по формулата:

му – магнитна проницаемост на веществото, mu с индекс нула – магнитна константа.

Във втория случай магнитната индукция в центъра на кръгла намотка с ток е равна на:

Също така, при решаване на проблеми, формулата за магнитното поле вътре в соленоида може да бъде полезна. - това е намотка, тоест много кръгови завои с ток.


Нека броят им бъде н , а дължината на самия соленоид е л . Тогава полето вътре в соленоида се изчислява по формулата:

Между другото! За нашите читатели вече има 10% отстъпка от

Магнитен поток и едс

Ако магнитната индукция е векторна характеристика на магнитно поле, тогава магнитен поток е скаларна величина, която също е една от най-важните характеристики на полето. Нека си представим, че имаме някаква рамка или контур, който има определена площ. Магнитният поток показва колко силови линии преминават през единица площ, т.е. характеризира интензитета на полето. Измерено в Веберах (Wb) и е обозначен Е .

С – контурна зона, алфа – ъгълът между нормалата (перпендикуляра) към контурната равнина и вектора IN .


Когато магнитният поток се променя през верига, a ЕМП , равна на скоростта на промяна на магнитния поток през веригата. Между другото, можете да прочетете повече за това какво е електродвижещата сила в друга наша статия.

По същество формулата по-горе е формулата за закона на Фарадей за електромагнитната индукция. Напомняме ви, че скоростта на изменение на всяка величина не е нищо повече от нейната производна по отношение на времето.

Обратното е вярно и за магнитния поток и индуцираната ЕДС. Промяната на тока във веригата води до промяна в магнитното поле и съответно до промяна в магнитния поток. В този случай възниква ЕМП на самоиндукция, която предотвратява промяната на тока във веригата. Магнитният поток, който преминава през тоководещата верига, се нарича собствен магнитен поток, пропорционален е на силата на тока във веригата и се изчислява по формулата:

Л – коефициент на пропорционалност, наречен индуктивност, който се измерва в Хенри (Gn) . Индуктивността се влияе от формата на веригата и свойствата на средата. За макара с дълж л и с броя на завоите н индуктивността се изчислява по формулата:

Формула за самоиндуцирана ЕДС:

Енергия на магнитното поле

Електричество, ядрена енергия, кинетична енергия. Магнитната енергия е форма на енергия. Във физическите задачи най-често е необходимо да се изчисли енергията на магнитното поле на намотка. Магнитна енергия на токова намотка аз и индуктивност Л е равно на:

Обемна енергийна плътност на полето:

Разбира се, това не са всички основни формули от раздела по физика « електричество и магнетизъм » , обаче те често могат да помогнат при стандартни задачи и изчисления. Ако срещнете проблем със звездичка и просто не можете да намерите ключа към него, улеснете живота си и поискайте решение на

Заредените тела са способни да създават друг вид поле в допълнение към електрическото. Ако зарядите се движат, то в пространството около тях се създава особен вид материя, т.нар магнитно поле. Следователно електрическият ток, който е подреденото движение на зарядите, също създава магнитно поле. Подобно на електрическото поле, магнитното поле не е ограничено в пространството, разпространява се много бързо, но все пак с крайна скорост. Той може да бъде открит само чрез въздействието му върху движещи се заредени тела (и, като следствие, токове).

За да се опише магнитното поле, е необходимо да се въведе силова характеристика на полето, подобна на вектора на интензитета делектрическо поле. Такава характеристика е векторът бмагнитна индукция. В системата от единици SI единицата за магнитна индукция е 1 тесла (T). Ако в магнитно поле с индукция бпоставете дължина на проводника лс ток аз, тогава се обади сила Сила на Ампер, което се изчислява по формулата:

Където: IN– индукция на магнитно поле, аз– сила на тока в проводника, л– дължината му. Силата на Ампер е насочена перпендикулярно на вектора на магнитната индукция и посоката на тока, протичащ през проводника.

За определяне на посоката на силата на Ампер обикновено се използва Правилото на "лявата ръка".: ако поставите лявата си ръка така, че индукционните линии да влизат в дланта, а протегнатите пръсти са насочени по протежение на тока, тогава отвлеченият палец ще покаже посоката на силата на Ампер, действаща върху проводника (виж фигурата).

Ако ъгълът α между посоките на вектора на магнитната индукция и тока в проводника е различен от 90 °, тогава за определяне на посоката на силата на Ампер е необходимо да се вземе компонентът на магнитното поле, който е перпендикулярен на посоката на тока . Необходимо е да се решат проблемите на тази тема по същия начин, както в динамиката или статиката, т.е. чрез описание на силите по координатните оси или добавяне на силите по правилата за добавяне на вектори.

Момент на силите, действащи върху рамката с ток

Нека рамката с ток е в магнитно поле и равнината на рамката е перпендикулярна на полето. Силите на Ампер ще компресират рамката и тяхната резултатна ще бъде равна на нула. Ако промените посоката на тока, тогава силите на Ампер ще променят посоката си и рамката няма да се компресира, а ще се разтегне. Ако линиите на магнитна индукция лежат в равнината на рамката, тогава възниква ротационен момент на силите на Ампер. Ротационен момент на силите на Амперравна на:

Където: С- площ на рамката, α - ъгълът между нормалата към рамката и вектора на магнитната индукция (нормалата е вектор, перпендикулярен на равнината на рамката), н– брой завъртания, б– индукция на магнитно поле, аз– сила на тока в рамката.

Сила на Лоренц

Сила на Ампер, действаща върху сегмент от проводник с дължина Δ лсъс сила на тока аз, разположен в магнитно поле бможе да се изрази чрез сили, действащи върху отделни носители на заряд. Тези сили се наричат Сили на Лоренц. Сила на Лоренц, действаща върху частица със заряд рв магнитно поле б, движейки се със скорост v, се изчислява по следната формула:

Ъгъл α в този израз е равен на ъгъла между скоростта и вектора на магнитната индукция. Посоката на действащата сила на Лоренц положителнозаредена частица, както и посоката на силата на Ампер, могат да бъдат намерени с помощта на правилото на лявата ръка или правилото на гимлета (като силата на Ампер). Векторът на магнитната индукция трябва да бъде поставен мислено в дланта на лявата ви ръка, четири затворени пръста трябва да бъдат насочени според скоростта на движение на заредената частица, а огънатият палец ще покаже посоката на силата на Лоренц. Ако частицата има отрицателензаряд, тогава посоката на силата на Лоренц, намерена по правилото на лявата ръка, ще трябва да бъде заменена с противоположната.

Силата на Лоренц е насочена перпендикулярно на векторите на индукция на скоростта и магнитното поле. Когато заредена частица се движи в магнитно поле Силата на Лоренц не работи. Следователно големината на вектора на скоростта не се променя, когато частицата се движи. Ако заредена частица се движи в еднородно магнитно поле под въздействието на силата на Лоренц и нейната скорост лежи в равнина, перпендикулярна на вектора на индукция на магнитното поле, тогава частицата ще се движи в кръг, чийто радиус може да се изчисли, като се използва следната формула:

Силата на Лоренц в този случай играе ролята на центростремителна сила. Периодът на въртене на частица в еднородно магнитно поле е равен на:

Последният израз показва, че за заредени частици с дадена маса мпериодът на въртене (и следователно както честотата, така и ъгловата скорост) не зависи от скоростта (и следователно от кинетичната енергия) и радиуса на траекторията Р.

Теория на магнитното поле

Ако два успоредни проводника носят ток в една и съща посока, те се привличат един друг; ако са в противоположни посоки, тогава те се отблъскват. Законите на това явление са експериментално установени от Ампер. Взаимодействието на токовете се причинява от техните магнитни полета: магнитното поле на един ток действа като сила на Ампер върху друг ток и обратно. Експериментите показват, че модулът на силата, действаща върху сегмент с дължина Δ лвсеки от проводниците е право пропорционален на силата на тока аз 1 и аз 2 в проводници, дължина на рязане Δ ли обратно пропорционална на разстоянието Рмежду тях:

Където: μ 0 е постоянна стойност, наречена магнитна константа. Въвеждането на магнитната константа в SI опростява писането на редица формули. Числената му стойност е:

μ 0 = 4π ·10 –7 H/A 2 ≈ 1,26·10 –6 H/A 2 .

Сравнявайки току-що дадения израз за силата на взаимодействие на два проводника с ток и израза за силата на Ампер, не е трудно да се получи израз за индукция на магнитното поле, създадено от всеки от правите проводници, по които протича токна разстояние РОт него:

Където: μ – магнитна проницаемост на веществото (повече за това по-долу). Ако токът тече в кръг, тогава център на индукция на магнитно полеопределя се по формулата:

ЕлектропроводиМагнитното поле се нарича линията по допирателната, към която са разположени магнитните стрелки. Магнитна игланаречен дълъг и тънък магнит, неговите полюси са точковидни. Магнитната игла, окачена на конец, винаги се върти в една посока. Освен това единият му край е насочен на север, а другият - на юг. Оттук и името на полюсите: север ( н) и южна ( С). Магнитите винаги имат два полюса: северен (обозначен в синьо или буквата н) и южен (в червено или букви С). Магнитите взаимодействат по същия начин като зарядите: подобните на полюсите се отблъскват и за разлика от полюсите се привличат. Невъзможно е да се получи магнит с един полюс. Дори ако магнитът е счупен, всяка част ще има два различни полюса.

Вектор на магнитна индукция

Вектор на магнитна индукция- векторна физическа величина, която е характеристика на магнитно поле, числено равна на силата, действаща върху токов елемент от 1 A ​​и дължина 1 m, ако посоката на линията на полето е перпендикулярна на проводника. Определен IN, мерна единица - 1 тесла. 1 T е много голяма стойност, следователно в реални магнитни полета магнитната индукция се измерва в mT.

Векторът на магнитната индукция е насочен тангенциално към силовите линии, т.е. съвпада с посоката на северния полюс на магнитна стрелка, поставена в дадено магнитно поле. Посоката на вектора на магнитната индукция не съвпада с посоката на силата, действаща върху проводника, следователно линиите на магнитното поле, строго погледнато, не са силови линии.

Линия на магнитно поле на постоянни магнитинасочени по отношение на самите магнити, както е показано на фигурата:

Кога магнитно поле на електрически токза да определите посоката на линиите на полето, използвайте правилото "Дясна ръка": ако вземете проводника в дясната си ръка, така че палецът да е насочен по протежение на тока, тогава четирите пръста, захващащи проводника, показват посоката на силовите линии около проводника:

В случай на постоянен ток линиите на магнитната индукция са кръгове, чиито равнини са перпендикулярни на тока. Векторите на магнитната индукция са насочени тангенциално към окръжността.

Соленоид- проводник, навит върху цилиндрична повърхност, през която протича електрически ток азподобно на полето на директен постоянен магнит. Вътре в дължината на соленоида ли брой завъртания нсъздава се равномерно магнитно поле с индукция (посоката му също се определя от правилото на дясната ръка):

Линиите на магнитното поле изглеждат като затворени линии- Това е общо свойство на всички магнитни линии. Такова поле се нарича вихрово поле. При постоянните магнити линиите не завършват на повърхността, а проникват в магнита и са затворени вътрешно. Тази разлика между електрическите и магнитните полета се обяснява с факта, че за разлика от електрическите, магнитните заряди не съществуват.

Магнитни свойства на материята

Всички вещества имат магнитни свойства. Характеризират се магнитните свойства на веществото относителна магнитна проницаемост μ , за което е вярно следното:

Тази формула изразява съответствието на вектора на индукция на магнитното поле във вакуум и в дадена среда. За разлика от електрическото взаимодействие, при магнитно взаимодействие в среда може да се наблюдава както увеличаване, така и отслабване на взаимодействието в сравнение с вакуума, който има магнитна пропускливост μ = 1. U диамагнитни материалимагнитна пропускливост μ малко по-малко от едно. Примери: вода, азот, сребро, мед, злато. Тези вещества донякъде отслабват магнитното поле. Парамагнетици- кислород, платина, магнезий - до известна степен засилват полето, като μ малко повече от един. U феромагнетици- желязо, никел, кобалт - μ >> 1. Например за желязо μ ≈ 25000.

Магнитен поток. Електромагнитна индукция

Феномен електромагнитна индукцияе открит от изключителния английски физик М. Фарадей през 1831г. Състои се в възникването на електрически ток в затворена проводяща верига, когато магнитният поток, проникващ във веригата, се променя с течение на времето. Магнитен поток Φ през площада Сконтур се нарича стойност:

Където: б– модул на вектора на магнитната индукция, α – ъгъл между вектора на магнитната индукция би нормално (перпендикулярно) на равнината на контура, С– контурна зона, н– брой навивки във веригата. Единицата SI за магнитен поток се нарича Вебер (Wb).

Фарадей експериментално установи, че когато магнитният поток се промени в проводяща верига, индуцирана емф ε ind, равна на скоростта на промяна на магнитния поток през повърхност, ограничена от контур, взета със знак минус:

Промяна в магнитния поток, преминаващ през затворен контур, може да възникне по две възможни причини.

  1. Магнитният поток се променя поради движението на веригата или нейните части в постоянно магнитно поле. Такъв е случаят, когато проводници, а с тях и свободни носители на заряд, се движат в магнитно поле. Появата на индуцирана ЕДС се обяснява с действието на силата на Лоренц върху свободните заряди в движещи се проводници. Силата на Лоренц в този случай играе ролята на външна сила.
  2. Втората причина за промяната на магнитния поток, проникващ във веригата, е промяната във времето на магнитното поле, когато веригата е неподвижна.

При решаването на проблеми е важно незабавно да се определи защо се променя магнитният поток. Възможни са три варианта:

  1. Магнитното поле се променя.
  2. Контурната област се променя.
  3. Ориентацията на рамката спрямо полето се променя.

В този случай при решаване на проблеми ЕМП обикновено се изчислява по модул. Нека обърнем внимание и на един частен случай, при който възниква явлението електромагнитна индукция. И така, максималната стойност на индуцираната ЕДС във верига, състояща се от нзавои, площ С, въртящи се с ъглова скорост ω в магнитно поле с индукция IN:

Движение на проводник в магнитно поле

При преместване на проводник с дълж лв магнитно поле бсъс скорост vв краищата му възниква потенциална разлика, причинена от действието на силата на Лоренц върху свободните електрони в проводника. Тази потенциална разлика (стриктно погледнато, emf) се намира с помощта на формулата:

Където: α - ъгълът, който се измерва между посоката на скоростта и вектора на магнитната индукция. В неподвижните части на веригата не възниква ЕМП.

Ако прътът е дълъг Лсе върти в магнитно поле INоколо единия му край с ъглова скорост ω , тогава в краищата му ще възникне потенциална разлика (ЕМП), която може да се изчисли по формулата:

Индуктивност. Самоиндукция. Енергия на магнитното поле

Самоиндукцияе важен специален случай на електромагнитна индукция, когато променящ се магнитен поток, причиняващ индуцирана емф, се създава от ток в самата верига. Ако токът в разглежданата верига се промени по някаква причина, тогава магнитното поле на този ток също се променя и следователно собственият магнитен поток, проникващ във веригата. Във веригата възниква самоиндуктивен емф, който, според правилото на Ленц, предотвратява промяната на тока във веригата. Собствен магнитен поток Φ , пробиване на верига или намотка с ток, е пропорционална на силата на тока аз:

Фактор на пропорционалност Лв тази формула се нарича коефициент на самоиндукция или индуктивностбобини. SI единицата за индуктивност се нарича Хенри (H).

Помня:Индуктивността на веригата не зависи нито от магнитния поток, нито от силата на тока в нея, а се определя само от формата и размера на веригата, както и от свойствата на околната среда. Следователно, когато токът във веригата се промени, индуктивността остава непроменена. Индуктивността на бобината може да се изчисли по формулата:

Където: н- концентрация на навивки на единица дължина на бобината:

Самоиндуцирана емф, възникващи в намотка с постоянна стойност на индуктивност, съгласно формулата на Фарадей е равна на:

И така, ЕМП на самоиндукция е право пропорционална на индуктивността на намотката и скоростта на промяна на тока в нея.

Магнитното поле има енергия.Точно както има резерв от електрическа енергия в зареден кондензатор, има резерв от магнитна енергия в намотката, през която протича ток. Енергия У m магнитно поле на намотка с индуктивност Л, създадени от ток аз, могат да бъдат изчислени с помощта на една от формулите (те следват една от друга, като се вземе предвид формулата Φ = LI):

Като съпоставим формулата за енергията на магнитното поле на намотката с нейните геометрични размери, можем да получим формула за обемна енергийна плътност на магнитното поле(или енергия на единица обем):

Правилото на Ленц

Инерция- феномен, който се среща както в механиката (при ускоряване на автомобила се накланяме назад, противодействайки на увеличаването на скоростта, а при спиране се навеждаме напред, противодействайки на намаляването на скоростта), така и в молекулярната физика (когато течността се нагрява, скоростта на изпарение се увеличава, най-бързите молекули напускат течността, намалявайки скоростта на нагряване) и т.н. В електромагнетизма инерцията се проявява в противопоставяне на промените в магнитния поток, преминаващ през верига. Ако магнитният поток се увеличи, тогава индуцираният ток, възникващ във веригата, е насочен така, че да предотврати увеличаването на магнитния поток, а ако магнитният поток намалява, тогава индуцираният ток, възникващ във веригата, е насочен така, че да предотврати магнитния поток от намаляване.

На този уебсайт. За да направите това, не ви трябва абсолютно нищо, а именно: отделяйте три до четири часа всеки ден за подготовка за CT по физика и математика, изучаване на теория и решаване на задачи. Факт е, че CT е изпит, при който не е достатъчно само да знаете физика или математика, трябва също така да можете бързо и без грешки да решавате голям брой задачи по различни теми и с различна сложност. Последното може да се научи само чрез решаване на хиляди проблеми.

  • Научете всички формули и закони във физиката, както и формули и методи в математиката. Всъщност това също е много лесно да се направи; във физиката има само около 200 необходими формули и дори малко по-малко в математиката. Във всеки от тези предмети има около дузина стандартни методи за решаване на проблеми с основно ниво на сложност, които също могат да бъдат научени и по този начин напълно автоматично и без затруднения да се решават повечето от КТ в точното време. След това ще трябва да мислите само за най-трудните задачи.
  • Явете се и на трите етапа на репетиционното изпитване по физика и математика. Всеки RT може да бъде посетен два пъти, за да се вземе решение за двете опции. Отново, на CT, в допълнение към способността за бързо и ефективно решаване на проблеми и познаване на формули и методи, вие също трябва да можете правилно да планирате времето, да разпределяте силите и най-важното, правилно да попълвате формуляра за отговор, без объркване на номерата на отговорите и проблемите или собственото ви фамилно име. Освен това по време на RT е важно да свикнете със стила на задаване на въпроси в проблемите, което може да изглежда много необичайно за неподготвен човек в DT.
  • Успешното, усърдно и отговорно изпълнение на тези три точки ще ви позволи да покажете отличен резултат на CT, максимума от това, на което сте способни.

    Намерихте грешка?

    Ако смятате, че сте открили грешка в учебните материали, моля, пишете за това по имейл. Можете също да съобщите за грешка в социалната мрежа (). В писмото посочете предмета (физика или математика), името или номера на темата или теста, номера на задачата или мястото в текста (страницата), където според вас има грешка. Също така опишете каква е предполагаемата грешка. Писмото ви няма да остане незабелязано, грешката или ще бъде коригирана, или ще ви бъде обяснено защо не е грешка.

    Сесията наближава и е време да преминем от теория към практика. През уикенда седнахме и си помислихме, че много ученици ще се възползват от колекция от основни формули по физика под ръка. Сухи формули с обяснение: кратко, стегнато, нищо излишно. Много полезно нещо при решаване на проблеми, нали знаете. И по време на изпит, когато точно това, което сте запомнили предишния ден, може да „изскочи от главата ви“, такъв избор ще послужи за отлична цел.

    Най-много задачи обикновено се задават в трите най-популярни раздела на физиката. Това Механика, термодинамикаИ Молекулярна физика, електричество. Да ги вземем!

    Основни формули във физиката динамика, кинематика, статика

    Да започнем с най-простото. Доброто старо любимо право и равномерно движение.

    Кинематични формули:

    Разбира се, нека не забравяме за движението в кръг, а след това ще преминем към динамиката и законите на Нютон.

    След динамиката е време да разгледаме условията на равновесие на тела и течности, т.е. статика и хидростатика

    Сега представяме основните формули по темата „Работа и енергия“. Къде щяхме да сме без тях?


    Основни формули на молекулярната физика и термодинамика

    Нека завършим раздела по механика с формули за трептения и вълни и да преминем към молекулярната физика и термодинамиката.

    Коефициентът на ефективност, законът на Гей-Лусак, уравнението на Клапейрон-Менделеев - всички тези скъпи на сърцето формули са събрани по-долу.

    Между другото! Вече има отстъпка за всички наши читатели 10% На .


    Основни формули във физиката: електричество

    Време е да преминем към електричеството, въпреки че е по-малко популярно от термодинамиката. Да започнем с електростатиката.

    И под ритъма на барабана завършваме с формули за закона на Ом, електромагнитната индукция и електромагнитните трептения.

    Това е всичко. Разбира се, може да се цитира цяла планина от формули, но това е безполезно. Когато има твърде много формули, лесно можете да се объркате и дори да разтопите мозъка си. Надяваме се, че нашият измамен лист с основни формули по физика ще ви помогне да решите любимите си проблеми по-бързо и по-ефективно. И ако искате да изясните нещо или не сте намерили правилната формула: попитайте експертите студентски сервиз. Нашите автори държат стотици формули в главите си и трошат проблемите като ядки. Свържете се с нас и скоро всяка задача ще зависи от вас.

    Формули за електричество и магнетизъм.

    Закон на Кулон

    1. Закон на Кулон

    2 . напрегнатост на електрическото поле

    3. модул на напрегнатост на полето на точков заряд

    4 . принцип на суперпозиция

    5. -вектор на електричния момент на дипола – диполен момент

    6.

    2. Теорема на Гаус

    7

    8.

    9. Теорема на Гаус

    10. Теорема на Гаус

    11.

    12. - дивергенция на полето

    13

    Потенциал на електростатичното поле

    14. - работа на силите на електростатичното поле за преместване на пробен заряд рв електрическото поле на точков заряд Q

    15. - интегрален знак за потенциала на електростатичното поле

    16. - увеличаване на потенциала на електростатичното поле

    17 . - намаляване на потенциала на електростатичното поле

    18 . - нормализиране на потенциала (избор на референтна точка)

    19 . - принцип на суперпозиция за

    20. - квазистатична работа на полевите сили при движение

    по произволен път от точка 1 до точка 2

    21. - местна връзка между и

    22. - потенциал на точков заряд

    23. - диполен потенциал

    24. - Хамилтонов диференциален оператор ("nabla") в полярна координатна система

    25 . - Оператор на Лаплас или лапласиан

    26. - Уравнение на Лаплас

    27. - Уравнение на Поасон

    4. Енергия в електростатиката.

    28. - енергия на електростатичното взаимодействие на зарядите един с друг

    29 . - обща електростатична енергия на заредено тяло

    30. - обемна енергийна плътност (енергия, локализирана в единица обем)

    31. - енергия на взаимодействие на точков дипол с външно поле

    5. Електростатични проводници

    32. - поле близо до повърхността на проводника

    33. - електрически капацитет на отделен проводник

    34. - капацитет на кондензатор с паралелни пластини

    35 . - капацитетът на сферичен кондензатор, образуван от сферични проводящи повърхности на радиуси АИ b

    36 . - кондензаторна енергия

    6. Електростатично поле в диелектрици

    37. , - диелектрична чувствителност на веществото

    38. - поляризация (електричен диполен момент на единица обем вещество)

    39. - връзка между напрежение и поляризация

    40 . Теорема на Гаус за вектор в интегрална форма

    41. - Теорема на Гаус за вектор в диференциална форма

    42. - гранични условия за вектора

    43. - Теорема на Гаус за вектори в диелектрици

    44 . - електрическо изместване



    45. - интегрална и локална теорема на Гаус за вектор

    46. - гранични условия за вектора , където е повърхностната плътност на зарядите на трети страни

    47. - връзка за изотропни среди

    D.C

    48. - сила на тока

    49 . - заряд, преминаващ през напречното сечение на проводника

    50. - уравнение на непрекъснатост (закон за запазване на заряда)

    51. - уравнение на непрекъснатост в диференциална форма

    52 . - потенциалната разлика за проводник, в който не действат външни сили, се идентифицира със спада на напрежението

    53. - Законът на Ом

    54. - Закон на Джаул-Ленц

    55. - съпротивление на тел от хомогенен материал с еднаква дебелина

    56. - Закон на Ом в диференциална форма

    57 . - реципрочната стойност на съпротивлението се нарича електропроводимост

    58 . - Закон на Джаул–Ленц в диференциална форма

    59. -интегрална форма на закона на Ом, отчитаща полето на външните сили за участъка от веригата, съдържащ ЕМП.

    60 . - Първият закон на Кирхоф. Алгебричната сума на силите на тока за всеки възел в разклонена верига е равна на нула.

    61. - Вторият закон на Кирхоф. Сумата от напреженията по всеки затворен контур на веригата е равна на алгебричната сума на ЕДС, действащи в този контур.

    62 . - специфична топлинна мощност на тока в нееднородна проводяща среда

    Закон на Био-Савар

    63 . - Сила на Лоренц

    64 . - ако в някаква отправна система електромагнитното поле е електрическо

    (т.е.), тогава в друга отправна система, движеща се спрямо K със скорост, компонентите на електромагнитното поле са различни от нула и са свързани с връзката 64

    65 . - ако в някаква отправна система електрически заредено тяло има скорост, тогава електрическите и магнитните компоненти на електромагнитното поле, създадено от неговия заряд, са свързани в тази отправна система чрез отношението

    66 . - ако в някаква референтна система електромагнитното поле е магнитно (), тогава във всяка друга референтна система, движеща се със скорост спрямо първата, компонентите на електромагнитното поле са различни от нула и са свързани с връзката



    67. - индукция на магнитно поле на движещ се заряд

    68 . - магнитна константа

    6.

    2. Теорема на Гаус

    7 . - поток на поле през произволна повърхност

    8. - принцип на адитивност на потоците

    9. Теорема на Гаус

    10. Теорема на Гаус

    11. - Хамилтонов диференциален оператор ("nabla") в декартова координатна система

    12. - дивергенция на полето

    13 . локална (диференциална) теорема на Гаус