สูตรไฟฟ้าและแม่เหล็ก การศึกษาพื้นฐานของพลศาสตร์ไฟฟ้ามักเริ่มต้นด้วยสนามไฟฟ้าในสุญญากาศ ในการคำนวณแรงอันตรกิริยาระหว่างประจุสองจุดและคำนวณความแรงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุแบบจุด คุณจะต้องใช้กฎของคูลอมบ์ได้ ในการคำนวณความแรงของสนามแม่เหล็กที่เกิดจากประจุขยาย (เส้นด้ายที่มีประจุ ระนาบ ฯลฯ) จะใช้ทฤษฎีบทของเกาส์ สำหรับระบบประจุไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้หลักการ

เมื่อศึกษาหัวข้อ "กระแสตรง" จำเป็นต้องพิจารณากฎของโอห์มและจูล-เลนซ์ในทุกรูปแบบ เมื่อศึกษา "แม่เหล็ก" จำเป็นต้องจำไว้ว่าสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นจากประจุที่เคลื่อนที่และกระทำต่อประจุที่เคลื่อนที่ คุณควรใส่ใจกับกฎหมาย Biot-Savart-Laplace ที่นี่ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับแรงลอเรนซ์และพิจารณาการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุในสนามแม่เหล็ก

ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กเชื่อมโยงกันด้วยการดำรงอยู่ของสสารในรูปแบบพิเศษ - สนามแม่เหล็กไฟฟ้า พื้นฐานของทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคือทฤษฎีของแมกซ์เวลล์

ตารางสูตรพื้นฐานของไฟฟ้าและแม่เหล็ก

กฎฟิสิกส์ สูตร ตัวแปร	สูตรไฟฟ้าและแม่เหล็ก
กฎของคูลอมบ์: ที่ไหน q 1 และ q 2 - ค่าของการชาร์จจุดё 1 - ค่าคงที่ทางไฟฟ้า; ε - ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวกลางไอโซโทรปิก (สำหรับสุญญากาศε = 1) r คือระยะห่างระหว่างประจุ
ความแรงของสนามไฟฟ้า: ที่ไหน Ḟ - แรงที่กระทำต่อประจุคิว 0 ซึ่งอยู่ที่จุดที่กำหนดในสนาม
ความแรงของสนามไฟฟ้าที่ระยะห่าง r จากแหล่งกำเนิดสนาม: 1) การชาร์จแต้ม 2) เธรดที่มีประจุยาวไม่ จำกัด โดยมีความหนาแน่นประจุเชิงเส้น τ: 3) ระนาบอนันต์ที่มีประจุสม่ำเสมอซึ่งมีความหนาแน่นประจุที่พื้นผิว σ: 4) ระหว่างระนาบที่มีประจุตรงข้ามกันสองลำ
ศักย์สนามไฟฟ้า: โดยที่ W คือพลังงานศักย์ของประจุคิว 0 .
ศักย์ไฟฟ้าของจุดประจุที่ระยะ r จากประจุ:
ตามหลักการของการทับซ้อนของสนาม ความตึงเครียด:
ศักยภาพ: ฉันและที่ไหน ϕ ฉัน- ความตึงเครียดและศักยภาพ ณ จุดที่กำหนดในสนามที่สร้างขึ้นโดยประจุที่ i
งานที่ทำโดยแรงสนามไฟฟ้าเพื่อย้ายประจุ q จากจุดที่มีศักยภาพϕ 1 ถึงจุดที่มีศักยภาพϕ 2:
ความสัมพันธ์ระหว่างความตึงเครียดและศักยภาพ 1) สำหรับฟิลด์ที่ไม่สม่ำเสมอ: 2) สำหรับสนามที่สม่ำเสมอ:
ความจุไฟฟ้าของตัวนำเดี่ยว:
ความจุของตัวเก็บประจุ:
ความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุแบบแบน: โดยที่ S คือพื้นที่ของแผ่น (หนึ่ง) ของตัวเก็บประจุ d คือระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก
พลังงานของตัวเก็บประจุที่มีประจุ:
ความแรงปัจจุบัน:
ความหนาแน่นกระแส: โดยที่ S คือพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ
ความต้านทานของตัวนำ: l คือความยาวของตัวนำ S คือพื้นที่หน้าตัด
กฎของโอห์ม 1) สำหรับส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของโซ่: 2) ในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล: 3) สำหรับส่วนของวงจรที่มี EMF: โดยที่ ε คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดปัจจุบัน R และ r - ความต้านทานภายนอกและภายในของวงจร 4) สำหรับวงจรปิด:
กฎจูล-เลนซ์ 1) สำหรับส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันของวงจรไฟฟ้ากระแสตรง: โดยที่ Q คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เสื้อ - เวลาผ่านไปปัจจุบัน 2) สำหรับส่วนของวงจรที่มีกระแสแปรผันตามเวลา:
กำลังไฟฟ้าปัจจุบัน:
ความสัมพันธ์ระหว่างการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็ก: โดยที่ B คือเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก μ √ การซึมผ่านของแม่เหล็กของตัวกลางไอโซโทรปิก (สำหรับสุญญากาศ μ = 1) µ 0 - ค่าคงที่แม่เหล็ก, H - ความแรงของสนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก(การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก): 1) อยู่ตรงกลางของกระแสวงกลม โดยที่ R คือรัศมีของกระแสวงกลม 2) สาขาของกระแสไปข้างหน้ายาวอย่างไม่สิ้นสุด โดยที่ r คือระยะทางที่สั้นที่สุดไปยังแกนตัวนำ 3) สนามที่สร้างขึ้นโดยส่วนของตัวนำที่มีกระแส โดยที่ ɑ 1 และ ɑ 2 - มุมระหว่างส่วนของตัวนำกับเส้นที่เชื่อมต่อปลายของส่วนและจุดสนาม 4) สนามของโซลินอยด์ที่ยาวไม่สิ้นสุด โดยที่ n คือจำนวนรอบต่อความยาวหน่วยของโซลินอยด์

บ่อยครั้งปัญหาไม่สามารถแก้ไขได้เนื่องจากสูตรที่จำเป็นไม่อยู่ในมือ การสร้างสูตรตั้งแต่เริ่มต้นไม่ใช่วิธีที่เร็วที่สุด แต่ทุกนาทีมีค่าสำหรับเรา

ด้านล่างนี้เราได้รวบรวมสูตรพื้นฐานในหัวข้อ "ไฟฟ้าและแม่เหล็ก" ไว้ด้วยกัน ขณะนี้เมื่อแก้ไขปัญหาคุณสามารถใช้เอกสารนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อไม่ให้เสียเวลาในการค้นหาข้อมูลที่จำเป็น

แม่เหล็ก: คำจำกัดความ

แม่เหล็กคือปฏิกิริยาระหว่างประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก

สนาม - วัตถุรูปแบบพิเศษ ภายในรุ่นมาตรฐานจะมีสนามไฟฟ้า แม่เหล็ก แม่เหล็กไฟฟ้า สนามแรงนิวเคลียร์ สนามโน้มถ่วง และสนามฮิกส์ บางทีอาจมีสาขาสมมุติอื่นๆ ที่เราเดาได้แค่หรือเดาไม่ได้เลย วันนี้เราสนใจเรื่องสนามแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เช่นเดียวกับวัตถุที่มีประจุสร้างสนามไฟฟ้ารอบตัวเอง วัตถุที่มีประจุเคลื่อนที่ก็สร้างสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยประจุเคลื่อนที่ (กระแสไฟฟ้า) เท่านั้น แต่ยังกระทำกับประจุเหล่านั้นด้วย ในความเป็นจริง สนามแม่เหล็กสามารถตรวจจับได้โดยผลกระทบต่อประจุที่เคลื่อนที่เท่านั้น และมันกระทำต่อพวกมันด้วยแรงที่เรียกว่าแรงแอมแปร์ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป

ก่อนที่เราจะเริ่มให้สูตรเฉพาะ เราต้องพูดถึงการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเสียก่อน

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะเวกเตอร์แรงของสนามแม่เหล็ก

มันเขียนแทนด้วยตัวอักษร บี และวัดใน เทสลา (ตล) . โดยการเปรียบเทียบกับความเข้มของสนามไฟฟ้า อี การเหนี่ยวนำแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กกระทำต่อประจุหนึ่งแรงแค่ไหน

อย่างไรก็ตามคุณจะพบข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายในหัวข้อนี้ในบทความของเราเกี่ยวกับ

จะกำหนดทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กได้อย่างไร?ที่นี่เราสนใจในทางปฏิบัติของปัญหานี้ กรณีที่พบบ่อยที่สุดของปัญหาคือสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า ซึ่งอาจเป็นแบบตรง หรือเป็นรูปวงกลมหรือขดลวดก็ได้

เพื่อกำหนดทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กนั่นเอง กฎมือขวา. เตรียมพร้อมที่จะมีส่วนร่วมในการคิดเชิงนามธรรมและเชิงพื้นที่!

หากคุณถือตัวนำด้วยมือขวาโดยให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปในทิศทางของกระแส จากนั้นนิ้วที่ขดรอบตัวนำจะแสดงทิศทางของเส้นสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในแต่ละจุดจะถูกส่งไปยังเส้นแรงในแนวสัมผัส

กำลังแอมแปร์

ลองจินตนาการว่ามีสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ บี. ถ้าเราวางตัวนำที่มีความยาว ล ซึ่งมีกระแสไหลผ่าน ฉัน จากนั้นสนามจะกระทำต่อตัวนำด้วยแรง:

นั่นคือสิ่งที่มันเป็น กำลังแอมแปร์ . มุม อัลฟ่า – มุมระหว่างทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กกับทิศทางของกระแสในตัวนำ

ทิศทางของแรงแอมแปร์ถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย: หากคุณวางมือซ้ายเพื่อให้เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือ และนิ้วที่เหยียดออกระบุทิศทางของกระแสน้ำ นิ้วโป้งที่ยื่นออกมาจะระบุทิศทางของแรงแอมแปร์ แรงแอมแปร์

ลอเรนซ์ ฟอร์ซ

เราพบว่าสนามกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไหลอยู่ แต่ถ้าเป็นเช่นนั้น ในตอนแรกมันจะทำหน้าที่แยกกันในแต่ละประจุที่เคลื่อนที่ แรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อประจุไฟฟ้าที่เคลื่อนที่เข้าไปนั้นเรียกว่า ลอเรนซ์ ฟอร์ซ . สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตคำนี้ "ย้าย"ดังนั้นสนามแม่เหล็กจึงไม่กระทำต่อประจุที่อยู่นิ่ง

อนุภาคที่มีประจุ ถาม เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ ใน ด้วยความเร็ว โวลต์ , ก อัลฟ่า คือมุมระหว่างเวกเตอร์ความเร็วอนุภาคกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ดังนั้นแรงที่กระทำต่ออนุภาคคือ:

จะกำหนดทิศทางของแรงลอเรนซ์ได้อย่างไร?ตามกฎมือซ้าย หากเวกเตอร์การเหนี่ยวนำเข้าสู่ฝ่ามือและนิ้วชี้ไปในทิศทางของความเร็ว นิ้วหัวแม่มือที่งอจะแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์ โปรดทราบว่านี่คือวิธีการกำหนดทิศทางของอนุภาคที่มีประจุบวก สำหรับประจุลบ ทิศทางผลลัพธ์จะต้องกลับด้าน

ถ้าเป็นอนุภาคที่มีมวล ม บินเข้าไปในสนามที่ตั้งฉากกับเส้นเหนี่ยวนำ จากนั้นมันจะเคลื่อนที่เป็นวงกลม และแรงลอเรนซ์จะทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลาง รัศมีของวงกลมและคาบของการหมุนของอนุภาคในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอสามารถพบได้โดยใช้สูตร:

ปฏิสัมพันธ์ของกระแส

ลองพิจารณาสองกรณี อย่างแรกคือกระแสไหลผ่านเส้นลวดตรง ประการที่สองคือการเลี้ยวเป็นวงกลม ดังที่เราทราบ กระแสจะสร้างสนามแม่เหล็ก

ในกรณีแรก การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของลวดที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ฉัน ในระยะทาง ร คำนวณโดยใช้สูตร:

หมู่ – การซึมผ่านของแม่เหล็กของสาร mu ด้วยดัชนีศูนย์ – ค่าคงที่แม่เหล็ก

ในกรณีที่สอง การเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่อยู่ตรงกลางของขดลวดวงกลมที่มีกระแสจะเท่ากับ:

นอกจากนี้เมื่อแก้ไขปัญหาสูตรของสนามแม่เหล็กภายในโซลินอยด์ก็มีประโยชน์เช่นกัน - นี่คือขดลวดนั่นคือมีการหมุนเป็นวงกลมหลายรอบตามกระแส

ปล่อยให้หมายเลขของพวกเขาเป็น เอ็น และความยาวของโซลินอยด์นั้นก็คือ ล . จากนั้นสนามภายในโซลินอยด์จะถูกคำนวณโดยสูตร:

อนึ่ง! สำหรับผู้อ่านของเราตอนนี้มีส่วนลด 10% สำหรับ

ฟลักซ์แม่เหล็กและแรงเคลื่อนไฟฟ้า

ถ้าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็นลักษณะเวกเตอร์ของสนามแม่เหล็กแล้ว สนามแม่เหล็ก เป็นปริมาณสเกลาร์ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของสาขาวิชานี้ด้วย ลองจินตนาการว่าเรามีกรอบหรือเส้นขอบบางประเภทที่มีพื้นที่เฉพาะ ฟลักซ์แม่เหล็กแสดงจำนวนเส้นแรงที่ไหลผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วย กล่าวคือ เป็นลักษณะความเข้มของสนามแม่เหล็ก วัดใน เวเบอร์ัค (Wb) และถูกกำหนดไว้ เอฟ .

ส – พื้นที่รูปร่าง อัลฟ่า – มุมระหว่างเส้นปกติ (ตั้งฉาก) กับระนาบเส้นขอบและเวกเตอร์ ใน .

เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงผ่านวงจร ก แรงเคลื่อนไฟฟ้า เท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจร อย่างไรก็ตาม คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าได้ในบทความอื่นของเรา

โดยพื้นฐานแล้ว สูตรข้างต้นเป็นสูตรสำหรับกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ เราขอเตือนคุณว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณใดๆ นั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าอนุพันธ์ตามเวลา

สิ่งที่ตรงกันข้ามก็เกิดขึ้นกับฟลักซ์แม่เหล็กและแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำด้วย การเปลี่ยนแปลงของกระแสในวงจรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสนามแม่เหล็กและด้วยเหตุนี้การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก ในกรณีนี้จะเกิด EMF เหนี่ยวนำตัวเองซึ่งจะป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสในวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านวงจรกระแสไหลเรียกว่าฟลักซ์แม่เหล็กของมันเองซึ่งแปรผันตามความแรงของกระแสไฟฟ้าในวงจรและคำนวณโดยสูตร:

ล – ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนเรียกว่าตัวเหนี่ยวนำซึ่งมีหน่วยวัดเป็น เฮนรี่ (GN) . ความเหนี่ยวนำได้รับผลกระทบจากรูปร่างของวงจรและคุณสมบัติของตัวกลาง สำหรับรอกที่มีความยาว ล และด้วยจำนวนรอบ เอ็น ความเหนี่ยวนำคำนวณโดยใช้สูตร:

สูตรสำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเอง:

พลังงานสนามแม่เหล็ก

ไฟฟ้า พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานจลน์ พลังงานแม่เหล็กเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน ในปัญหาทางกายภาพ บ่อยครั้งจำเป็นต้องคำนวณพลังงานของสนามแม่เหล็กของขดลวด พลังงานแม่เหล็กของขดลวดกระแส ฉัน และการเหนี่ยวนำ ล เท่ากับ:

ความหนาแน่นพลังงานสนามปริมาตร:

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่สูตรพื้นฐานของวิชาฟิสิกส์ทั้งหมด « ไฟฟ้าและแม่เหล็ก » อย่างไรก็ตาม มักจะสามารถช่วยแก้ปัญหามาตรฐานและการคำนวณได้ หากคุณประสบปัญหากับเครื่องหมายดอกจันแต่ไม่สามารถหากุญแจได้ ให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้นและขอวิธีแก้ปัญหาที่

วัตถุที่มีประจุสามารถสร้างสนามประเภทอื่นนอกเหนือจากสนามไฟฟ้าได้ หากประจุเคลื่อนที่ สสารชนิดพิเศษจะถูกสร้างขึ้นในพื้นที่รอบ ๆ พวกมันเรียกว่า สนามแม่เหล็ก. ดังนั้นกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ของประจุตามลำดับจึงสร้างสนามแม่เหล็กด้วย เช่นเดียวกับสนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไม่ได้จำกัดอยู่ในอวกาศ แพร่กระจายอย่างรวดเร็ว แต่ยังคงมีความเร็วจำกัด สามารถตรวจจับได้โดยผลกระทบต่อการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีประจุเท่านั้น (และผลที่ตามมาคือกระแส)

ในการอธิบายสนามแม่เหล็ก จำเป็นต้องแนะนำคุณลักษณะแรงของสนาม คล้ายกับเวกเตอร์ความเข้ม อีสนามไฟฟ้า. ลักษณะดังกล่าวคือเวกเตอร์ บีการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ในระบบหน่วย SI หน่วยของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือ 1 เทสลา (T) หากอยู่ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ บีวางความยาวตัวนำ ลกับกระแส ฉันแล้วพลังก็เรียก แรงเป็นแอมแปร์ซึ่งคำนวณโดยสูตร:

ที่ไหน: ใน– การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก ฉัน– ความแรงของกระแสในตัวนำ ล– ความยาวของมัน แรงแอมแปร์ตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กและทิศทางของกระแสที่ไหลผ่านตัวนำ

การกำหนดทิศทางของแรงแอมแปร์มักจะใช้ กฎ "มือซ้าย": หากคุณวางมือซ้ายเพื่อให้เส้นเหนี่ยวนำเข้าสู่ฝ่ามือ และนิ้วที่ยื่นออกไปนั้นหันไปตามกระแสน้ำ นิ้วหัวแม่มือที่ถูกลักพาตัวจะระบุทิศทางของแรงแอมแปร์ที่กระทำต่อตัวนำ (ดูรูป)

ถ้าจะหักมุม. α ระหว่างทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กกับกระแสในตัวนำนั้นแตกต่างจาก 90° ดังนั้นเพื่อกำหนดทิศทางของแรงแอมแปร์จึงจำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กซึ่งตั้งฉากกับทิศทางของกระแส . มีความจำเป็นต้องแก้ไขปัญหาของหัวข้อนี้ในลักษณะเดียวกับในพลวัตหรือสถิตยศาสตร์เช่น โดยอธิบายแรงตามแกนพิกัดหรือบวกแรงตามกฎการบวกเวกเตอร์

โมเมนต์ของแรงที่กระทำต่อเฟรมด้วยกระแส

ปล่อยให้เฟรมที่มีกระแสอยู่ในสนามแม่เหล็ก และระนาบของเฟรมตั้งฉากกับสนาม แรงของแอมแปร์จะบีบอัดเฟรม และผลลัพธ์ที่ได้จะเท่ากับศูนย์ หากคุณเปลี่ยนทิศทางของกระแส แรงแอมแปร์จะเปลี่ยนทิศทาง และเฟรมจะไม่บีบอัด แต่จะยืดออก ถ้าเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กอยู่ในระนาบของเฟรม โมเมนต์การหมุนของแรงแอมแปร์จะเกิดขึ้น โมเมนต์การหมุนของแรงแอมแปร์เท่ากับ:

ที่ไหน: ส- พื้นที่เฟรม α - มุมระหว่างเส้นปกติกับเฟรมและเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก (เส้นปกติคือเวกเตอร์ที่ตั้งฉากกับระนาบของเฟรม) เอ็น– จำนวนรอบ บี– การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก ฉัน– ความแรงของกระแสในเฟรม

ลอเรนซ์ ฟอร์ซ

แรงแอมแปร์ที่กระทำต่อส่วนของตัวนำที่มีความยาว Δ ลด้วยความแข็งแกร่งในปัจจุบัน ฉันซึ่งอยู่ในสนามแม่เหล็ก บีสามารถแสดงในรูปของแรงที่กระทำต่อผู้ให้บริการชาร์จแต่ละราย กองกำลังเหล่านี้เรียกว่า กองกำลังลอเรนซ์. แรงลอเรนซ์กระทำต่ออนุภาคที่มีประจุ ถามในสนามแม่เหล็ก บี,เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว โวลต์คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:

มุม α ในนิพจน์นี้เท่ากับมุมระหว่างความเร็วกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ทิศทางของแรงลอเรนซ์ที่กระทำ ในเชิงบวกอนุภาคมีประจุ เช่นเดียวกับทิศทางของแรงแอมแปร์ สามารถพบได้โดยใช้กฎมือซ้ายหรือกฎสว่าน (เช่น แรงแอมแปร์) ต้องสอดเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าไปในฝ่ามือซ้ายของคุณโดยควรวางนิ้วที่ปิดไว้สี่นิ้วตามความเร็วการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุและนิ้วหัวแม่มือที่งอจะแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์ ถ้าอนุภาคมี เชิงลบประจุแล้วทิศทางของแรงลอเรนซ์ที่ค้นพบโดยกฎมือซ้ายจะต้องแทนที่ด้วยทิศทางตรงกันข้าม

แรงลอเรนซ์ตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำความเร็วและสนามแม่เหล็ก เมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก กองกำลังลอเรนซ์ไม่ทำงาน. ดังนั้นขนาดของเวกเตอร์ความเร็วจะไม่เปลี่ยนแปลงเมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ หากอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอภายใต้อิทธิพลของแรงลอเรนซ์ และความเร็วของมันอยู่ในระนาบตั้งฉากกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก อนุภาคจะเคลื่อนที่เป็นวงกลม ซึ่งสามารถคำนวณรัศมีได้โดยใช้ สูตรต่อไปนี้:

แรงลอเรนซ์ในกรณีนี้มีบทบาทเป็นแรงสู่ศูนย์กลาง คาบการปฏิวัติของอนุภาคในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอเท่ากับ:

นิพจน์สุดท้ายแสดงให้เห็นว่าสำหรับอนุภาคที่มีประจุของมวลที่กำหนด มคาบของการปฏิวัติ (และทั้งความถี่และความเร็วเชิงมุม) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็ว (และพลังงานจลน์ด้วย) และรัศมีของวิถี ร.

ทฤษฎีสนามแม่เหล็ก

หากสายไฟคู่ขนานสองเส้นส่งกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวกัน ลวดทั้งสองเส้นก็จะดึงดูดกัน หากไปในทิศทางตรงกันข้ามพวกมันก็จะผลักไส กฎของปรากฏการณ์นี้จัดทำขึ้นโดยการทดลองโดยแอมแปร์ อันตรกิริยาของกระแสเกิดจากสนามแม่เหล็ก: สนามแม่เหล็กของกระแสหนึ่งทำหน้าที่เป็นแรงแอมแปร์ต่อกระแสอื่นและในทางกลับกัน การทดลองแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสของแรงที่กระทำต่อส่วนของความยาว Δ ลตัวนำแต่ละตัวมีสัดส่วนโดยตรงกับความแรงของกระแสไฟฟ้า ฉัน 1 และ ฉัน 2 ในตัวนำ ความยาวตัด Δ ลและแปรผกผันกับระยะทาง รระหว่างพวกเขา:

ที่ไหน: μ 0 เป็นค่าคงที่ที่เรียกว่า ค่าคงที่แม่เหล็ก. การแนะนำค่าคงที่แม่เหล็กใน SI ช่วยลดความยุ่งยากในการเขียนสูตรจำนวนหนึ่ง ค่าตัวเลขของมันคือ:

μ 0 = 4π ·10 –7 H/A 2 data 1.26·10 –6 H/A 2

เมื่อเปรียบเทียบนิพจน์ที่ให้ไว้สำหรับแรงอันตรกิริยาของตัวนำสองตัวกับกระแสและการแสดงออกของแรงแอมแปร์ การหานิพจน์สำหรับ การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยตัวนำตรงแต่ละตัวที่มีกระแสไฟฟ้าในระยะทาง รจากเขา:

ที่ไหน: μ – การซึมผ่านของแม่เหล็กของสาร (เพิ่มเติมด้านล่างนี้) ถ้ากระแสไหลเป็นวงกลมแล้ว จุดศูนย์กลางของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กเลี้ยวกำหนดโดยสูตร:

สายไฟสนามแม่เหล็กเรียกว่าเส้นตามแนวแทนเจนต์ซึ่งมีลูกศรแม่เหล็กอยู่ เข็มแม่เหล็กเรียกว่าแม่เหล็กที่ยาวและบาง ขั้วของมันมีลักษณะแหลม เข็มแม่เหล็กที่ห้อยอยู่บนด้ายจะหมุนไปในทิศทางเดียวเสมอ ยิ่งกว่านั้นปลายด้านหนึ่งมุ่งไปทางเหนือและอีกด้าน - ไปทางทิศใต้ จึงได้ชื่อเสาว่า ทิศเหนือ ( เอ็น) และภาคใต้ ( ส). แม่เหล็กมีสองขั้วเสมอ: ทิศเหนือ (ระบุด้วยสีน้ำเงินหรือตัวอักษร เอ็น) และทิศใต้ (เป็นสีแดงหรือตัวอักษร ส). แม่เหล็กมีปฏิสัมพันธ์ในลักษณะเดียวกับประจุ: เหมือนขั้วผลักกัน และต่างจากขั้วดึงดูด เป็นไปไม่ได้ที่จะได้แม่เหล็กจากขั้วเดียว แม้ว่าแม่เหล็กจะพัง แต่ละส่วนก็จะมีขั้วสองขั้วที่แตกต่างกัน

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก- ปริมาณทางกายภาพของเวกเตอร์ที่เป็นลักษณะของสนามแม่เหล็ก ซึ่งมีค่าเท่ากับแรงที่กระทำต่อองค์ประกอบกระแส 1 A และความยาว 1 เมตร ถ้าทิศทางของเส้นสนามตั้งฉากกับตัวนำ กำหนด ใน, หน่วยวัด - 1 เทสลา 1 T เป็นค่าที่สูงมาก ดังนั้นในสนามแม่เหล็กจริง การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจึงวัดเป็น mT

เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กนั้นมีทิศทางสัมผัสกับเส้นแรงเช่น เกิดขึ้นพร้อมกับทิศทางของขั้วเหนือของเข็มแม่เหล็กที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กที่กำหนด ทิศทางของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ตรงกับทิศทางของแรงที่กระทำต่อตัวนำ ดังนั้น หากพูดกันตามตรงแล้ว เส้นสนามแม่เหล็กจะไม่ใช่เส้นแรง

เส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรกำกับโดยสัมพันธ์กับแม่เหล็กดังแสดงในรูป:

เมื่อไร สนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าเพื่อกำหนดทิศทางของเส้นสนาม ให้ใช้กฎ "มือขวา": หากคุณถือตัวนำด้วยมือขวาโดยให้นิ้วหัวแม่มือหันไปตามกระแสน้ำ นิ้วทั้งสี่ที่ยึดตัวนำจะแสดงทิศทางของเส้นแรงรอบตัวนำ:

ในกรณีของกระแสตรง เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กคือวงกลมที่มีระนาบตั้งฉากกับกระแส เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กมีทิศทางสัมผัสกับวงกลม

โซลินอยด์- ตัวนำพันกันบนพื้นผิวทรงกระบอกซึ่งมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ฉันคล้ายกับสนามแม่เหล็กถาวรโดยตรง ภายในความยาวโซลินอยด์ ลและจำนวนรอบ เอ็นสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอพร้อมการเหนี่ยวนำถูกสร้างขึ้น (ทิศทางของมันจะถูกกำหนดโดยกฎมือขวาด้วย):

เส้นสนามแม่เหล็กมีลักษณะเหมือนเส้นปิด- นี่เป็นคุณสมบัติทั่วไปของเส้นแม่เหล็กทั้งหมด สนามดังกล่าวเรียกว่าสนามวอร์เท็กซ์ ในกรณีของแม่เหล็กถาวร เส้นจะไม่สิ้นสุดที่พื้นผิว แต่ทะลุเข้าไปในแม่เหล็กและปิดอยู่ภายใน ความแตกต่างระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กนี้อธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าไม่มีประจุแม่เหล็กซึ่งต่างจากไฟฟ้า

คุณสมบัติทางแม่เหล็กของสสาร

สารทุกชนิดมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กของสสาร การซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ μ ซึ่งต่อไปนี้เป็นจริง:

สูตรนี้แสดงถึงความสอดคล้องของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในสุญญากาศและในสภาพแวดล้อมที่กำหนด ต่างจากปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าในระหว่างการโต้ตอบทางแม่เหล็กในตัวกลางเราสามารถสังเกตทั้งการเพิ่มขึ้นและลดลงของปฏิสัมพันธ์เมื่อเปรียบเทียบกับสุญญากาศซึ่งมีการซึมผ่านของแม่เหล็ก μ = 1.คุณ วัสดุแม่เหล็กการซึมผ่านของแม่เหล็ก μ น้อยกว่าหนึ่งเล็กน้อย ตัวอย่าง: น้ำ ไนโตรเจน เงิน ทองแดง ทอง สารเหล่านี้ค่อนข้างทำให้สนามแม่เหล็กอ่อนลง พาราแมกเนติก- ออกซิเจน แพลทินัม แมกนีเซียม - เสริมสนามบ้างมี μ มากกว่าหนึ่งเล็กน้อย ยู แม่เหล็กเฟอร์ริก- เหล็ก, นิกเกิล, โคบอลต์ - μ >> 1. เช่น สำหรับธาตุเหล็ก μ ≈ 25000.

สนามแม่เหล็ก. การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียง เอ็ม. ฟาราเดย์ ในปี พ.ศ. 2374 ประกอบด้วยการเกิดกระแสไฟฟ้าในวงจรตัวนำแบบปิดเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเจาะวงจรเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา สนามแม่เหล็ก Φ ข้ามจัตุรัส สรูปร่างเรียกว่าค่า:

ที่ไหน: บี– โมดูลของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก α – มุมระหว่างเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บีและเส้นปกติ (ตั้งฉาก) กับระนาบของเส้นชั้นความสูง ส– พื้นที่รูปร่าง เอ็น– จำนวนรอบในวงจร หน่วย SI ของฟลักซ์แม่เหล็กเรียกว่า Weber (Wb)

ฟาราเดย์ทดลองว่าเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงในวงจรตัวนำ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ε ind เท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบโดยมีเครื่องหมายลบ:

การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านวงปิดสามารถเกิดขึ้นได้จากสองสาเหตุที่เป็นไปได้

1. ฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการเคลื่อนที่ของวงจรหรือชิ้นส่วนในสนามแม่เหล็กคงที่ตามเวลา นี่เป็นกรณีที่ตัวนำและผู้ให้บริการชาร์จฟรีเคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก การเกิดขึ้นของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำอธิบายได้จากการกระทำของแรงลอเรนซ์ต่อประจุอิสระในตัวนำที่กำลังเคลื่อนที่ แรงลอเรนซ์มีบทบาทเป็นแรงภายนอกในกรณีนี้
2. เหตุผลที่สองสำหรับการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่เจาะเข้าไปในวงจรคือการเปลี่ยนแปลงเวลาของสนามแม่เหล็กเมื่อวงจรหยุดนิ่ง

เมื่อแก้ไขปัญหา สิ่งสำคัญคือต้องระบุทันทีว่าเหตุใดฟลักซ์แม่เหล็กจึงเปลี่ยนแปลงไป เป็นไปได้สามทางเลือก:

1. สนามแม่เหล็กจะเปลี่ยนไป
2. พื้นที่เส้นขอบมีการเปลี่ยนแปลง
3. การวางแนวของเฟรมที่สัมพันธ์กับฟิลด์จะเปลี่ยนไป

ในกรณีนี้ เมื่อแก้ไขปัญหา EMF มักจะคำนวณแบบโมดูโล ให้เราให้ความสนใจกับกรณีเฉพาะกรณีหนึ่งซึ่งเกิดปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นค่าสูงสุดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรประกอบด้วย เอ็นเลี้ยว, พื้นที่ สหมุนด้วยความเร็วเชิงมุม ω ในสนามแม่เหล็กที่มีการเหนี่ยวนำ ใน:

การเคลื่อนที่ของตัวนำในสนามแม่เหล็ก

เมื่อทำการเคลื่อนย้ายตัวนำที่มีความยาว ลในสนามแม่เหล็ก บีด้วยความเร็ว โวลต์ความต่างศักย์เกิดขึ้นที่ปลายของมัน ซึ่งเกิดจากการกระทำของแรงลอเรนซ์ต่ออิเล็กตรอนอิสระในตัวนำ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้น (พูดอย่างเคร่งครัด emf) พบได้โดยใช้สูตร:

ที่ไหน: α - มุมที่วัดระหว่างทิศทางของความเร็วกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ไม่มี EMF เกิดขึ้นในส่วนที่อยู่นิ่งของวงจร

ถ้าก้านยาว ลหมุนไปในสนามแม่เหล็ก ในรอบปลายด้านหนึ่งด้วยความเร็วเชิงมุม ω จากนั้นความต่างศักย์ (EMF) จะเกิดขึ้นที่ปลายซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ตัวเหนี่ยวนำ การเหนี่ยวนำตนเอง พลังงานสนามแม่เหล็ก

การเหนี่ยวนำตนเองเป็นกรณีพิเศษที่สำคัญของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อกระแสในวงจรเกิดการเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กซึ่งก่อให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ หากกระแสในวงจรที่พิจารณาเปลี่ยนแปลงด้วยเหตุผลบางประการ สนามแม่เหล็กของกระแสนี้ก็เปลี่ยนไปด้วย และด้วยเหตุนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กของตัวเองที่เจาะเข้าไปในวงจร แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำตัวเองเกิดขึ้นในวงจร ซึ่งตามกฎของ Lenz จะป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสในวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กในตัวเอง Φ การเจาะวงจรหรือขดลวดด้วยกระแสจะเป็นสัดส่วนกับความแรงของกระแสไฟฟ้า ฉัน:

ปัจจัยสัดส่วน ลในสูตรนี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำตนเองหรือ ตัวเหนี่ยวนำคอยส์ หน่วย SI ของการเหนี่ยวนำเรียกว่าเฮนรี่ (H)

จดจำ:ความเหนี่ยวนำของวงจรไม่ได้ขึ้นอยู่กับฟลักซ์แม่เหล็กหรือความแรงของกระแสในวงจร แต่จะถูกกำหนดโดยรูปร่างและขนาดของวงจรเท่านั้น เช่นเดียวกับคุณสมบัติของสภาพแวดล้อม ดังนั้นเมื่อกระแสในวงจรเปลี่ยนแปลง ความเหนี่ยวนำยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ความเหนี่ยวนำของขดลวดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ที่ไหน: n- ความเข้มข้นของการหมุนต่อหน่วยความยาวของขดลวด:

แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากตนเองที่เกิดขึ้นในขดลวดที่มีค่าตัวเหนี่ยวนำคงที่ตามสูตรของฟาราเดย์มีค่าเท่ากับ

ดังนั้น EMF การเหนี่ยวนำตัวเองจึงเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเหนี่ยวนำของขดลวดและอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสในนั้น

สนามแม่เหล็กมีพลังงานเช่นเดียวกับที่มีพลังงานไฟฟ้าสำรองในตัวเก็บประจุที่มีประจุ พลังงานแม่เหล็กสำรองในขดลวดก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน พลังงาน ว m สนามแม่เหล็กของขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำ ลสร้างขึ้นโดยกระแส ฉันสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรใดสูตรหนึ่ง (ตามกันโดยคำนึงถึงสูตร Φ = ลี):

โดยการเชื่อมโยงสูตรสำหรับพลังงานของสนามแม่เหล็กของขดลวดกับมิติทางเรขาคณิต เราสามารถได้สูตรสำหรับ ความหนาแน่นของพลังงานสนามแม่เหล็กเชิงปริมาตร(หรือพลังงานต่อหน่วยปริมาตร):

กฎของเลนซ์

ความเฉื่อย- ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นทั้งในกลศาสตร์ (เมื่อเร่งความเร็วรถ เราเอนตัวไปข้างหลัง ตอบโต้การเพิ่มความเร็ว และเมื่อเบรก เราโน้มตัวไปข้างหน้า เพื่อตอบโต้ความเร็วที่ลดลง) และในฟิสิกส์โมเลกุล (เมื่อของเหลวถูกให้ความร้อน อัตราการระเหยเพิ่มขึ้น โมเลกุลที่เร็วที่สุดจะออกจากของเหลว ทำให้ความเร็วความร้อนลดลง) และอื่นๆ ในแม่เหล็กไฟฟ้า ความเฉื่อยแสดงออกในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านวงจร ถ้าฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้น กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรจะถูกควบคุมทิศทางเพื่อป้องกันไม่ให้ฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้น และถ้าฟลักซ์แม่เหล็กลดลง กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรจะถูกควบคุมทิศทางเพื่อป้องกันฟลักซ์แม่เหล็ก จากการลดลง

บนเว็บไซต์นั้น ในการทำเช่นนี้คุณไม่จำเป็นต้องทำอะไรเลย กล่าวคือ: ใช้เวลาสามถึงสี่ชั่วโมงทุกวันเพื่อเตรียมตัวสำหรับ CT ในวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ ศึกษาทฤษฎีและการแก้ปัญหา ความจริงก็คือว่า CT เป็นการสอบที่การรู้ฟิสิกส์หรือคณิตศาสตร์ไม่เพียงพอคุณยังต้องสามารถแก้ปัญหาจำนวนมากในหัวข้อต่าง ๆ และความซับซ้อนที่แตกต่างกันได้อย่างรวดเร็วและไม่ล้มเหลว อย่างหลังสามารถเรียนรู้ได้โดยการแก้ปัญหานับพันเท่านั้น

เรียนรู้สูตรและกฎทั้งหมดในฟิสิกส์ และสูตรและวิธีการในวิชาคณิตศาสตร์ อันที่จริง วิธีนี้ทำได้ง่ายมากเช่นกัน มีสูตรฟิสิกส์ที่จำเป็นเพียงประมาณ 200 สูตร และน้อยกว่าสูตรคณิตศาสตร์นิดหน่อยด้วยซ้ำ ในแต่ละวิชาเหล่านี้มีวิธีมาตรฐานประมาณสิบวิธีในการแก้ปัญหาระดับความซับซ้อนขั้นพื้นฐานซึ่งสามารถเรียนรู้ได้และด้วยเหตุนี้จึงดำเนินการโดยอัตโนมัติอย่างสมบูรณ์และไม่มีปัญหาในการแก้ปัญหา CT ส่วนใหญ่ในเวลาที่เหมาะสม หลังจากนี้คุณจะต้องคิดถึงเฉพาะงานที่ยากที่สุดเท่านั้น

เข้าร่วมการทดสอบซ้อมทั้งสามขั้นตอนในวิชาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ สามารถเยี่ยมชม RT แต่ละรายการได้สองครั้งเพื่อตัดสินใจเลือกทั้งสองตัวเลือก อีกครั้งใน CT นอกเหนือจากความสามารถในการแก้ปัญหาได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพและความรู้เกี่ยวกับสูตรและวิธีการแล้วคุณยังต้องสามารถวางแผนเวลากระจายกำลังได้อย่างเหมาะสมและที่สำคัญที่สุดคือกรอกแบบฟอร์มคำตอบให้ถูกต้องโดยไม่ต้อง สับสนกับจำนวนคำตอบและปัญหาหรือนามสกุลของคุณเอง นอกจากนี้ ในช่วง RT สิ่งสำคัญคือต้องทำความคุ้นเคยกับรูปแบบการถามคำถามในปัญหา ซึ่งอาจดูเหมือนผิดปกติมากสำหรับผู้ที่ไม่ได้เตรียมตัวที่ DT

การดำเนินการตามสามประเด็นนี้อย่างประสบความสำเร็จ ขยัน และมีความรับผิดชอบจะช่วยให้คุณสามารถแสดงผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมที่ CT ได้มากเท่ากับความสามารถของคุณ

พบข้อผิดพลาด?

หากคุณคิดว่าคุณพบข้อผิดพลาดในเอกสารการฝึกอบรม โปรดเขียนแจ้งทางอีเมล คุณยังสามารถรายงานข้อผิดพลาดบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก () ในจดหมาย ให้ระบุหัวเรื่อง (ฟิสิกส์หรือคณิตศาสตร์) ชื่อหรือหมายเลขหัวข้อหรือแบบทดสอบ จำนวนปัญหา หรือสถานที่ในข้อความ (หน้า) ซึ่งในความเห็นของคุณมีข้อผิดพลาด อธิบายด้วยว่าข้อผิดพลาดที่น่าสงสัยคืออะไร จดหมายของคุณจะไม่มีใครสังเกตเห็น ข้อผิดพลาดจะได้รับการแก้ไข หรือคุณจะได้รับการอธิบายว่าทำไมจึงไม่ใช่ข้อผิดพลาด

เซสชั่นใกล้เข้ามาแล้ว และถึงเวลาที่เราจะย้ายจากทฤษฎีไปสู่การปฏิบัติ ในช่วงสุดสัปดาห์เรานั่งลงและคิดว่านักเรียนหลายคนจะได้รับประโยชน์จากการมีคอลเลกชั่นสูตรฟิสิกส์พื้นฐานอยู่ใกล้แค่เอื้อม สูตรแห้งพร้อมคำอธิบาย สั้น กระชับ ไม่มีอะไรเกินความจำเป็น สิ่งที่มีประโยชน์มากในการแก้ปัญหาคุณรู้ไหม และในระหว่างการสอบ เมื่อสิ่งที่จำได้เมื่อวันก่อนอาจ "หลุดออกจากหัวของคุณได้" การเลือกดังกล่าวจะตอบสนองวัตถุประสงค์ที่ดีเยี่ยม

ปัญหาส่วนใหญ่มักจะถูกถามในสามส่วนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดของฟิสิกส์ นี้ กลศาสตร์, อุณหพลศาสตร์และ ฟิสิกส์โมเลกุล, ไฟฟ้า. มารับพวกเขากันเถอะ!

สูตรพื้นฐานทางฟิสิกส์ ไดนามิก จลนศาสตร์ สถิตศาสตร์

เริ่มจากสิ่งที่ง่ายที่สุดกันก่อน การเคลื่อนไหวแบบตรงและสม่ำเสมอที่ชื่นชอบของเก่า

สูตรจลนศาสตร์:

แน่นอน อย่าลืมเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในวงกลม แล้วเราจะมาดูพลศาสตร์และกฎของนิวตันกัน

หลังจากไดนามิกแล้วก็ถึงเวลาพิจารณาเงื่อนไขสมดุลของร่างกายและของเหลวเช่น สถิตยศาสตร์และอุทกสถิต

ตอนนี้เรานำเสนอสูตรพื้นฐานในหัวข้อ “งานและพลังงาน” เราจะอยู่ที่ไหนถ้าไม่มีพวกเขา?

สูตรพื้นฐานของฟิสิกส์โมเลกุลและอุณหพลศาสตร์

มาจบหัวข้อกลศาสตร์ด้วยสูตรสำหรับการออสซิลเลชันและคลื่น แล้วมาต่อกันที่ฟิสิกส์โมเลกุลและอุณหพลศาสตร์

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ, กฎ Gay-Lussac, สมการ Clapeyron-Mendeleev - สูตรทั้งหมดเหล่านี้ซึ่งสำคัญต่อหัวใจถูกรวบรวมไว้ด้านล่างนี้

อนึ่ง! ขณะนี้มีส่วนลดสำหรับผู้อ่านของเราทุกคน 10% บน .

สูตรพื้นฐานทางฟิสิกส์: ไฟฟ้า

ถึงเวลาเปลี่ยนไปสู่การผลิตไฟฟ้าถึงแม้จะได้รับความนิยมน้อยกว่าอุณหพลศาสตร์ก็ตาม เริ่มจากไฟฟ้าสถิตกันก่อน

และปิดท้ายด้วยสูตรกฎของโอห์ม การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า และการแกว่งของแม่เหล็กไฟฟ้าตามจังหวะกลอง

นั่นคือทั้งหมดที่ แน่นอนว่าสามารถอ้างอิงสูตรได้มากมาย แต่ก็ไม่มีประโยชน์ เมื่อมีสูตรมากเกินไปคุณอาจสับสนและทำให้สมองละลายได้ง่าย เราหวังว่าสูตรโกงสูตรฟิสิกส์พื้นฐานของเราจะช่วยให้คุณแก้ปัญหาที่คุณชื่นชอบได้เร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และหากคุณต้องการชี้แจงบางสิ่งบางอย่างหรือไม่พบสูตรที่ถูกต้อง ให้สอบถามจากผู้เชี่ยวชาญ บริการนักศึกษา. ผู้เขียนของเราเก็บสูตรหลายร้อยสูตรไว้ในหัวและไขปัญหาเช่นถั่ว ติดต่อเรา และเร็วๆ นี้งานใดๆ ก็ตามจะขึ้นอยู่กับคุณ

สูตรไฟฟ้าและแม่เหล็ก

กฎของคูลอมบ์

1. กฎของคูลอมบ์

2 . ความแรงของสนามไฟฟ้า

3. โมดูลัสความแรงสนามของประจุจุด

4 . หลักการซ้อนทับ

5. -เวกเตอร์ของโมเมนต์ไฟฟ้าของโมเมนต์ไดโพล – โมเมนต์ไดโพล

6.

2. ทฤษฎีบทของเกาส์

7

8.

9. ทฤษฎีบทของเกาส์

10. ทฤษฎีบทของเกาส์

11.

12. - ความแตกต่างของสนาม

13

ศักย์สนามไฟฟ้าสถิต

14. -งานของแรงสนามไฟฟ้าสถิตเพื่อเคลื่อนย้ายประจุทดสอบ ถามในสนามไฟฟ้าของจุดประจุ Q

15. - สัญลักษณ์สำคัญของศักยภาพของสนามไฟฟ้าสถิต

16. - การเพิ่มขึ้นของศักย์สนามไฟฟ้าสถิต

17 . - ลดศักยภาพของสนามไฟฟ้าสถิต

18 . - การทำให้เป็นมาตรฐานที่เป็นไปได้ (การเลือกจุดอ้างอิง)

19 . - หลักการซ้อนทับสำหรับ

20. - งานกึ่งคงที่ของแรงสนามขณะเคลื่อนที่

ตามเส้นทางใดก็ได้จากจุดที่ 1 ถึงจุดที่ 2

21. - ความสัมพันธ์ท้องถิ่นระหว่างและ

22. - ศักยภาพการชาร์จแบบจุด

23. - ศักยภาพไดโพล

24. - ตัวดำเนินการส่วนต่างของแฮมิลตัน (“nabla”) ในระบบพิกัดเชิงขั้ว

25 . - ตัวดำเนินการ Laplace หรือ Laplacian

26. - สมการลาปลาซ

27. - สมการของปัวซอง

4. พลังงานในไฟฟ้าสถิต

28. - พลังงานของปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตของประจุซึ่งกันและกัน

29 . - พลังงานไฟฟ้าสถิตทั้งหมดของร่างกายที่มีประจุ

30. - ความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตร (พลังงานแปลเป็นหน่วยปริมาตร)

31. - พลังงานปฏิสัมพันธ์ของจุดไดโพลกับสนามภายนอก

5. ตัวนำไฟฟ้าสถิต

32. - สนามใกล้พื้นผิวตัวนำ

33. - ความจุไฟฟ้าของตัวนำเดี่ยว

34. - ความจุของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน

35 . - ความจุของตัวเก็บประจุทรงกลมที่เกิดจากพื้นผิวตัวนำทรงกลมของรัศมี กและ ข

36 . - พลังงานตัวเก็บประจุ

6. สนามไฟฟ้าสถิตในไดอิเล็กทริก

37. , - ความไวต่ออิเล็กทริกของสาร

38. - โพลาไรเซชัน (โมเมนต์ไดโพลไฟฟ้าต่อหน่วยปริมาตรของสาร)

39. - การเชื่อมต่อระหว่างความตึงเครียดและโพลาไรเซชัน

40 . ทฤษฎีบทของเกาส์สำหรับเวกเตอร์ในรูปแบบอินทิกรัล

41. - ทฤษฎีบทของเกาส์สำหรับเวกเตอร์ในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล

42. - เงื่อนไขขอบเขตของเวกเตอร์

43. - ทฤษฎีบทของเกาส์สำหรับเวกเตอร์ในไดอิเล็กทริก

44 . - การกระจัดทางไฟฟ้า

45. - ทฤษฎีบทอินทิกรัลและเกาส์ท้องถิ่นสำหรับเวกเตอร์

46. - เงื่อนไขขอบเขตของเวกเตอร์ โดยที่ความหนาแน่นพื้นผิวของประจุของบุคคลที่สาม

47. - การเชื่อมต่อสื่อไอโซโทรปิก

กระแสตรง

48. - ความแรงในปัจจุบัน

49 . - ประจุที่ผ่านหน้าตัดของตัวนำ

50. - สมการความต่อเนื่อง (กฎหมายอนุรักษ์ประจุ)

51. - สมการความต่อเนื่องในรูปแบบอนุพันธ์

52 . - ความต่างศักย์ไฟฟ้าของตัวนำที่ไม่มีแรงภายนอกกระทำถูกระบุด้วยแรงดันไฟฟ้าตก

53. - กฎของโอห์ม

54. - กฎหมายจูล-เลนซ์

55. - ความต้านทานของลวดที่ทำจากวัสดุเนื้อเดียวกันที่มีความหนาเท่ากัน

56. - กฎของโอห์มในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล

57 . - ส่วนกลับของความต้านทานเรียกว่าการนำไฟฟ้า

58 . - กฎจูล–เลนซ์ในรูปแบบดิฟเฟอเรนเชียล

59. - รูปแบบหนึ่งของกฎของโอห์มโดยคำนึงถึงสนามแรงภายนอกสำหรับส่วนของวงจรที่มี EMF

60 . - กฎข้อแรกของเคอร์ชอฟฟ์ ผลรวมพีชคณิตของกำลังกระแสสำหรับแต่ละโหนดในวงจรแยกมีค่าเท่ากับศูนย์

61. - กฎข้อที่สองของเคอร์ชอฟฟ์ ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าตามวงปิดใดๆ ของวงจรเท่ากับผลรวมพีชคณิตของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่กระทำในวงนี้

62 . - กำลังความร้อนจำเพาะของกระแสไฟฟ้าในตัวกลางนำไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ

กฎของไบโอต-ซาวาร์ต

63 . - ลอเรนซ์ ฟอร์ซ

64 . - ถ้าในกรอบอ้างอิงบางสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นไฟฟ้า

(กล่าวคือ) จากนั้นในกรอบอ้างอิงอีกกรอบหนึ่ง ซึ่งเคลื่อนที่สัมพันธ์กับ K ด้วยความเร็ว ส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เป็นศูนย์และสัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ 64

65 . - ถ้าในกรอบอ้างอิงบางกรอบ ตัวที่มีประจุไฟฟ้ามีความเร็ว ดังนั้นส่วนประกอบไฟฟ้าและแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยประจุจะสัมพันธ์กันในกรอบอ้างอิงนี้โดยความสัมพันธ์

66 . - หากในระบบอ้างอิงบางระบบ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแม่เหล็ก () ดังนั้นในระบบอ้างอิงอื่นใดที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพันธ์กับความเร็วแรก ส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่เป็นศูนย์และสัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์

67. - การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กของประจุเคลื่อนที่

68 . - ค่าคงที่แม่เหล็ก

6.

2. ทฤษฎีบทของเกาส์

7 . - สนามไหลผ่านพื้นผิวโดยพลการ

8. - หลักการบวกของการไหล

9. ทฤษฎีบทของเกาส์

10. ทฤษฎีบทของเกาส์

11. - ตัวดำเนินการส่วนต่างของแฮมิลตัน (“nabla”) ในระบบพิกัดคาร์ทีเซียน

12. - ความแตกต่างของสนาม

13 . ทฤษฎีเกาส์ท้องถิ่น (ดิฟเฟอเรนเชียล)