VI. Mouvement de corps rigides Moment de force Essayez de faire tourner un volant d'inertie lourd à la main. Tirez sur l'aiguille. Ce sera difficile pour vous si vous attrapez votre main trop près de l'axe. Déplacez votre main vers le bord et les choses iront plus facilement. Qu'est-ce qui a changé ? Après tout, la force dans les deux cas

A quoi ressemble le mouvement thermique L'interaction entre les molécules peut avoir une importance plus ou moins grande dans la "vie" des molécules Les trois états de la matière - gazeux, liquide et solide - diffèrent les uns des autres par le rôle que l'interaction y joue

METTRE L'ÉLECTRICITÉ EN MOUVEMENT Faraday remarqua dans les expériences d'Oersted un petit détail qui semblait détenir la clé pour comprendre le problème. Il devina que le magnétisme courant électrique dévie toujours l'aiguille de la boussole d'un côté. Par exemple, si

Objectifs de la leçon:

Éducatif:

Développement:

Vos nutritif

Type de leçon : Leçon combinée.

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Sujet de la leçon : « Accélération. Mouvement rectiligne avec accélération constante.

Préparé par - professeur de physique MBOU "École secondaire n ° 4" Pogrebnyak Marina Nikolaevna

Classe -11

Leçon 5/4 Sujet de la leçon : « Accélération. Mouvement rectiligne avec accélération constante».

Objectifs de la leçon:

Éducatif: Faire découvrir aux élèves traits caractéristiques mouvement rectiligne uniformément accéléré. Donner le concept d'accélération comme grandeur physique principale caractérisant le mouvement non uniforme. Entrez la formule pour déterminer la vitesse instantanée d'un corps à tout moment, calculez la vitesse instantanée d'un corps à tout moment,

améliorer la capacité des élèves à résoudre des problèmes de manière analytique et graphique.

Développement: développement de la théorie, la pensée créative, la formation d'une pensée opérationnelle visant à choisir solutions optimales

Vosnutritif : cultiver une attitude consciente envers l'apprentissage et l'intérêt pour l'étude de la physique.

Type de leçon : Leçon combinée.

Démos :

1. Mouvement uniformément accéléré d'une balle sur un plan incliné.

2. Application multimédia "Bases de la cinématique": fragment "Mouvement uniformément accéléré".

Progrès.

1. Moment organisationnel.

2. Vérification des connaissances: Travail indépendant("Mouvement." "Graphes de mouvement uniforme rectiligne") - 12 min.

3. Apprendre du nouveau matériel.

Plan de présentation du nouveau matériel :

1. Vitesse instantanée.

2. Accélération.

3. Vitesse en mouvement rectiligne uniformément accéléré.

1. Vitesse instantanée. Si la vitesse du corps change avec le temps, pour décrire le mouvement, vous devez savoir quelle est la vitesse du corps en ce moment temps (ou à un point donné de la trajectoire). Cette vitesse est appelée vitesse instantanée.

On peut aussi dire que la vitesse instantanée est la vitesse moyenne sur un très petit intervalle de temps. Lorsque vous roulez à vitesse variable, la vitesse moyenne mesurée sur différents intervalles de temps sera différente.

Cependant, si la mesure vitesse moyenne prendre des intervalles de temps de plus en plus petits, la valeur de la vitesse moyenne tendra vers une certaine valeur spécifique. C'est la vitesse instantanée à un instant donné. A l'avenir, en parlant de la vitesse d'un corps, nous entendrons sa vitesse instantanée.

2. Accélération. Avec un mouvement inégal, la vitesse instantanée du corps est une variable ; il est différent en module et (ou) en direction à différents moments dans le temps et dans points différents trajectoires. Tous les compteurs de vitesse de voiture et de moto nous montrent uniquement le module de vitesse instantanée.

Si la vitesse instantanée du mouvement non uniforme change de manière inégale sur les mêmes intervalles de temps, il est alors très difficile de la calculer.

Ces mouvements inégaux complexes ne sont pas étudiés à l'école. Par conséquent, nous ne considérerons que le mouvement non uniforme le plus simple - le mouvement rectiligne uniformément accéléré.

Le mouvement rectiligne, dans lequel la vitesse instantanée change de la même manière pour tous les intervalles de temps égaux, est appelé mouvement rectiligne uniformément accéléré.

Si la vitesse d'un corps change au fur et à mesure qu'il se déplace, la question se pose : quel est le « taux de changement de vitesse » ? Cette grandeur, appelée accélération, joue rôle essentiel dans toute la mécanique : nous verrons bientôt que l'accélération d'un corps est déterminée par les forces agissant sur ce corps.

L'accélération est le rapport d'un changement de la vitesse d'un corps à l'intervalle de temps pendant lequel ce changement s'est produit.

Unité d'accélération en SI : m/s 2 .

Si un corps se déplace dans une direction avec une accélération de 1 m/s 2, sa vitesse change chaque seconde de 1 m/s.

Le terme "accélération" est utilisé en physique lorsqu'il s'agit de tout changement de vitesse, y compris lorsque le module de vitesse diminue ou lorsque le module de vitesse reste inchangé et que la vitesse ne change que de direction.

3. Vitesse en mouvement rectiligne uniformément accéléré.

Il découle de la définition de l'accélération que v = v 0 + at.

Si nous dirigeons l'axe des x le long de la ligne droite le long de laquelle le corps se déplace, alors dans les projections sur l'axe des x, nous obtenons v x \u003d v 0 x + a x t.

Ainsi, dans un mouvement rectiligne uniformément accéléré, la projection de vitesse dépend linéairement du temps. Cela signifie que le graphique de v x (t) est un segment de droite.

Formule de mouvement :

Tableau de vitesse de la voiture en accélération :

Tableau de vitesse de décélération de la voiture

4. Consolidation du nouveau matériel.

Quelle est la vitesse instantanée d'une pierre lancée verticalement vers le haut au sommet de la trajectoire ?

De quelle vitesse - moyenne ou instantanée - parle-t-on dans les cas suivants :

a) le train a voyagé entre les gares à une vitesse de 70 km/h ;

b) la vitesse du marteau à l'impact est de 5 m/s ;

c) le compteur de vitesse de la locomotive électrique indique 60 km/h ;

d) une balle sort d'un fusil à une vitesse de 600 m/s.

TÂCHES RÉSOLUES DANS LA LEÇON

L'axe OX est dirigé le long de la trajectoire du mouvement rectiligne du corps. Que pouvez-vous dire du mouvement, dans lequel : a) v x 0, et x 0 ; b) v x 0, une x v x x 0 ;

d) v x x v x x = 0 ?

1. Le joueur de hockey frappe légèrement la rondelle avec un bâton, lui donnant une vitesse de 2 m / s. Quelle sera la vitesse de la rondelle 4 s après l'impact si, par suite du frottement contre la glace, elle se déplace avec une accélération de 0,25 m/s 2 ?

2. Le train, 10 secondes après le début du mouvement, acquiert une vitesse de 0,6 m/s. Combien de temps faudra-t-il pour que la vitesse du train atteigne 3 m/s ?

5. DEVOIRS: §5,6, ex. 5 n° 2, ex. 6 #2.

La cinématique est l'étude du mouvement mécanique classique en physique. Contrairement à la dynamique, la science étudie pourquoi les corps bougent. Elle répond à la question de savoir comment ils le font. Dans cet article, nous examinerons ce que sont l'accélération et le mouvement à accélération constante.

La notion d'accélération

Lorsqu'un corps se déplace dans l'espace, en un certain temps, il surmonte un certain chemin, qui est la longueur de la trajectoire. Pour calculer cette trajectoire, utilisez les notions de vitesse et d'accélération.

vitesse comme quantité physique caractérise la vitesse dans le temps de variation de la distance parcourue. La vitesse est dirigée tangentiellement à la trajectoire dans le sens du mouvement du corps.

L'accélération est une quantité un peu plus complexe. En bref, il décrit le changement de vitesse à un moment donné. Le calcul ressemble à ceci :

Pour mieux comprendre cette formule, donnons un exemple simple : supposons qu'en 1 seconde de mouvement la vitesse du corps augmente de 1 m/s. Ces chiffres, substitués dans l'expression ci-dessus, conduisent au résultat : l'accélération du corps pendant cette seconde était égale à 1 m/s 2 .

La direction de l'accélération est complètement indépendante de la direction de la vitesse. Son vecteur coïncide avec le vecteur de la force résultante qui provoque cette accélération.

Ça devrait être noté point important dans la définition ci-dessus de l'accélération. Cette valeur caractérise non seulement le changement de modulo de vitesse, mais aussi de direction. Ce dernier fait doit être pris en compte dans le cas d'un mouvement curviligne. Plus loin dans l'article, seul le mouvement rectiligne sera considéré.

Vitesse lors du déplacement avec une accélération constante

L'accélération est constante si elle conserve son module et sa direction pendant le mouvement. Un tel mouvement est appelé uniformément accéléré ou uniformément ralenti - tout dépend si l'accélération conduit à une augmentation de la vitesse ou à sa diminution.

Dans le cas d'un corps se déplaçant avec une accélération constante, la vitesse peut être déterminée par l'une des formules suivantes :

Les deux premières équations caractérisent un mouvement uniformément accéléré. La différence entre eux est que la deuxième expression est applicable pour le cas d'une vitesse initiale non nulle.

La troisième équation est une expression de la vitesse à un mouvement uniformément lent avec une accélération constante. L'accélération est dirigée contre la vitesse.

Les graphiques des trois fonctions v(t) sont des lignes droites. Dans les deux premiers cas, les droites ont une pente positive par rapport à l'axe des abscisses, dans le troisième cas cette pente est négative.

Formules de distance

Pour une trajectoire dans le cas d'un mouvement avec une accélération constante (accélération a = const), il n'est pas difficile d'obtenir des formules si l'on calcule l'intégrale de la vitesse dans le temps. Après avoir effectué cette opération mathématique pour les trois équations ci-dessus, nous obtenons les expressions suivantes pour le chemin L :

L \u003d v 0 * t + un * t 2 / 2;

L \u003d v 0 * t - un * t 2 / 2.

Les graphiques des trois fonctions chemin-temps sont des paraboles. Dans les deux premiers cas, la branche droite de la parabole augmente, et pour la troisième fonction elle atteint progressivement une certaine constante, qui correspond à la distance parcourue jusqu'à l'arrêt complet du corps.

La solution du problème

Se déplaçant à une vitesse de 30 km / h, la voiture a commencé à accélérer. En 30 secondes, il a parcouru une distance de 600 mètres. Quelle était l'accélération de la voiture ?

Tout d'abord, convertissons la vitesse initiale de km/h en m/s :

v 0 \u003d 30 km/h \u003d 30000/3600 \u003d 8,333 m/s.

On écrit maintenant l'équation du mouvement :

L \u003d v 0 *t + a*t 2 /2.

A partir de cette égalité, on exprime l'accélération, on obtient :

a = 2*(L - v 0 *t)/t 2 .

Toutes les grandeurs physiques de cette équation sont connues à partir des conditions du problème. Nous les substituons dans la formule et obtenons la réponse : a ≈ 0,78 m/s 2. Ainsi, se déplaçant avec une accélération constante, la voiture augmentait sa vitesse de 0,78 m/s à chaque seconde.

On calcule aussi (par intérêt) quelle vitesse il a acquise après 30 secondes de mouvement accéléré, on obtient :

v \u003d v 0 + a * t \u003d 8,333 + 0,78 * 30 \u003d 31,733 m/s.

La vitesse résultante est de 114,2 km/h.

ABSTRAIT

Cours de physique

MÉCANIQUE

Cinématique

Cinématique est la branche de la mécanique qui étudie mouvement mécanique sans analyser les causes de ses causes.

mouvement mécanique- forme la plus simple le mouvement des corps, qui consiste à changer dans le temps la position de certains corps par rapport à d'autres, ou la position de parties du corps les unes par rapport aux autres. Dans ce cas, les corps interagissent selon les lois de la mécanique.

Concepts de base:

Point matériel- un corps dont la taille et la forme peuvent être négligées.

Organisme de référence– le corps par rapport auquel le mouvement du corps étudié (autres corps) est considéré.

système de référence- un ensemble d'un corps de référence, d'un système de coordonnées qui lui est associé et d'horloges fixes par rapport au corps de référence.

Rayon-Vect op est un vecteur reliant l'origine des coordonnées à la position du corps à un instant donné.

Trajectoire- la ligne qui décrit le corps ( centre de gravité) au cours de son mouvement,

Chemin – scalaire une grandeur physique égale à la longueur de la trajectoire décrite par le corps sur l'intervalle de temps considéré. ( , m)

La rapidité est une grandeur physique vectorielle qui caractérise la vitesse de la particule se déplaçant le long de la trajectoire, et la direction dans laquelle la particule se déplace à chaque instant, c'est-à-dire la position change avec le temps (υ, m/s).

Accélération – quantité physique vectorielle égale au rapport de l'incrément de la vitesse du corps pour une certaine période de tempsà la valeur de cet écart, soit vitesse (vitesse) de changement de vitesse ( un, m/s 2).

Le vecteur d'accélération peut changer en modifiant sa direction, sa magnitude ou les deux. Si la vitesse diminue, le terme "décélération" est utilisé.

Vitesse ponctuelle

Types de mouvements :

Mouvement uniforme –

le mouvement d'un corps dans lequel il parcourt les mêmes chemins dans des intervalles de temps égaux.

1 - La coordonnée du point à l'instant t.

2 - Coordonnée du point au moment initial t= 0

3 - Projection du vecteur vitesse sur l'axe des coordonnées

Mouvement à accélération constante

un= = S = υ 0 t ± υ = υ 0 ± un t

Mouvement circulaire uniforme

Dynamique

Dynamique la branche de la mécanique qui étudie les causes occurrence mouvement mécanique.

Lester- une grandeur physique scalaire, qui est une mesure quantitative de l'inertie du corps, et caractérise également la quantité de matière (m, kg),

Force- une grandeur physique vectorielle, qui est une mesure de l'interaction des corps et conduit à l'apparition d'une accélération dans le corps ou à une déformation du corps. La force est caractérisée par l'amplitude, la direction et le point d'application (F, N).

OBLIGER

Lois de Newton :

Première loi de Newton :

dans les référentiels inertiels, un système fermé continue à rester dans un état de repos ou de mouvement uniforme rectiligne.

La mécanique newtonienne classique est applicable dans une classe spéciale référentiels inertiels.

Tous les référentiels inertiels se déplacent les uns par rapport aux autres en ligne droite et uniformément.

Deuxième loi de Newton :

la force agissant sur le système depuis l'extérieur conduit à l'accélération du système.

Troisième loi de Newton :

la force d'action est égale en valeur absolue et opposée en sens à la force de réaction ; les forces sont de même nature, mais appliquées à différents corps et ne sont pas rémunérés.

Force gravitationnelle

Forces de la nature:

Loi de conservation de la quantité de mouvement

L'impulsion est une grandeur physique vectorielle égale au produit de la masse du corps par sa vitesse : ,

Loi de conservation de la quantité de mouvement :

Loi de conservation de l'énergie

Énergie- une caractéristique du mouvement et de l'interaction des corps, leur capacité à faire des changements au cours monde extérieur(E, J).

L'énergie mécanique totale s'entend comme la somme des énergies cinétique et potentielle :

Énergie mécanique totale

Énergie potentielle

Énergie cinétique

L'énergie potentielle du corps- une grandeur physique scalaire caractérisant la capacité d'un corps (ou d'un point matériel) à effectuer un travail du fait qu'il se trouve dans le champ d'action des forces.

L'énergie cinétique du corps- énergie Système mécanique, en fonction des vitesses de ses pointes.

La loi de conservation de l'énergie mécanique :

Échelle de température absolue

Anglais introduit. physicien W. Kelvin
- pas de températures négatives
Unité de température absolue en SI : [T] = 1K (Kelvin)
La température zéro de l'échelle absolue est zéro absolu(0K = -273 C), le plus basse température dans la nature. À l'heure actuelle, la température la plus basse a été atteinte - 0,0001K.
1K est égal à 1 degré Celsius.

Relation de l'échelle absolue avec l'échelle Celsius : dans les formules température absolue désignée par la lettre "T", et la température sur l'échelle Celsius par la lettre "t".

Équation de base du gaz MKT

L'équation de base du MKT relie les microparamètres des particules (la masse de la molécule, l'énergie cinétique moyenne des molécules, le carré moyen de la vitesse des molécules) avec les macroparamètres du gaz (p - pression, V - volume , T - température).

énergie cinétique moyenne du mouvement de translation des molécules vitesse quadratique moyenne

énergie cinétique moyenne du mouvement de translation des molécules

Vitesse quadratique moyenne: =

Énergie interne d'un gaz parfait monoatomique: U = pV

Les gaz sont caractérisés par un désordre complet dans l'arrangement et le mouvement des molécules.
La distance entre les molécules de gaz est plusieurs fois supérieure à la taille des molécules. Les petites forces d'attraction ne peuvent pas maintenir les molécules proches les unes des autres, de sorte que les gaz peuvent se dilater indéfiniment.
La pression du gaz sur les parois du récipient est créée par les impacts des molécules de gaz en mouvement.

Liquide

Le mouvement thermique des molécules dans un liquide s'exprime par des oscillations autour de la position d'équilibre stable dans le volume fourni à la molécule par ses voisines.
Les molécules ne peuvent pas se déplacer librement dans tout le volume d'une substance, mais des transitions de molécules vers des endroits voisins sont possibles. Cela explique la fluidité du liquide, sa capacité à changer de forme.

Dans un liquide, la distance entre les molécules est approximativement égale au diamètre de la molécule. Avec une diminution de la distance entre les molécules (compression d'un liquide), les forces répulsives augmentent fortement, de sorte que les liquides sont incompressibles.

Solide

Le mouvement thermique des molécules dans un solide ne s'exprime que par des oscillations de particules (atomes, molécules) autour de la position d'équilibre stable.

La plupart des solides ont un arrangement spatialement ordonné de particules qui forment un réseau cristallin régulier. Les particules de matière (atomes, molécules, ions) sont situées aux sommets - nœuds réseau cristallin. Les nœuds du réseau cristallin coïncident avec la position d'équilibre stable des particules.

L'humidité de l'air:

point de rosée est la température à laquelle la vapeur devient saturée

Solide

Fondamentaux de la thermodynamique

Concepts de base:

Thermodynamique- une théorie de la physique qui étudie les propriétés thermiques des systèmes macroscopiques, sans se référer à la structure microscopique des corps qui composent le système.

Système thermodynamique– système physique, composé de un grand nombre les particules (atomes et molécules) qui effectuent un mouvement thermique et qui interagissent les unes avec les autres échangent des énergies.

La thermodynamique ne considère que les états d'équilibre.

états d'équilibre– états dans lesquels les paramètres système thermodynamique ne change pas avec le temps.

Processus thermodynamique- le passage du système de l'état initial à l'état final par une séquence d'états intermédiaires (tout changement du système thermodynamique).

Processus thermodynamiques

Énergie interne est l'énergie constituée de la somme des énergies des interactions moléculaires et de l'énergie du mouvement thermique des molécules, dépendant uniquement de l'état thermodynamique du système.

Façons de changer l'énergie interne:

1. commettre travail mécanique.
2. Transfert de chaleur (transfert de chaleur)

Échange de chaleur- le transfert des énergies internes d'un corps à l'autre.

Échange de chaleur

désublimation

sublimation

vaporisation

condensation

cristallisation

fusion

La quantité de chaleur (Q, J)- une mesure d'énergie

Quantité de chaleur :

Première loi de la thermodynamique

Formulation de la première loi de la thermodynamique :

Faire le travail

Q 2 - énergie donnée (le "reste" de l'énergie est transféré)

moteur thermique devrait fonctionner de manière cyclique. A la fin du cycle, le corps revient à son état d'origine, tandis que l'énergie interne reprend sa valeur initiale. Le travail du cycle ne peut être effectué que grâce à des sources externes qui fournissent de la chaleur au fluide de travail.

Les vrais moteurs thermiques fonctionnent en cycle ouvert, c'est-à-dire après détente, le gaz est éjecté, et une nouvelle portion de gaz est introduite dans la machine.

Coefficient action utile

Efficacité ( η ) – rapport de travail MAIS fluide de travail parfait par cycle, à la quantité de chaleur Q obtenu par le fluide de travail pour le même cycle.

η = 100 % = 100 % = 100 %

L'efficacité caractérise le degré d'efficacité moteur thermique, ne dépend que de la température du radiateur et du réfrigérateur.

ü Améliorer efficacité thermique la machine peut augmenter la température du radiateur et réduire la température du réfrigérateur ;

ü L'efficacité toujours< 1

Deuxième loi de la thermodynamique

La deuxième loi de la thermodynamique détermine la direction des processus se produisant dans la nature et associés à la transformation de l'énergie.

Énoncés de la deuxième loi de la thermodynamique :

1. Il n'y a pas de processus thermodynamique qui entraînerait le transfert de chaleur d'un corps froid vers un corps plus chaud, sans aucun autre changement de nature.
2. Dans la nature, un processus n'est pas possible, dont le seul résultat est la conversion de toute la chaleur reçue d'un certain corps en travail.

La deuxième loi de la thermodynamique nie la possibilité d'utiliser les réserves d'énergie internes de n'importe quelle source sans les transférer à un niveau inférieur, c'est-à-dire sans réfrigérateur.

BASES DE L'ÉLECTRODYNAMIQUE

Électrodynamique- la science des propriétés Champ électromagnétique.

1. ÉLECTROSTATIQUE
- une branche de l'électrodynamique qui étudie les corps chargés électriquement au repos.
Particules élémentaires peut avoir un e-mail charge, alors ils sont dits chargés ; interagissent les unes avec les autres avec des forces qui dépendent de la distance entre les particules, mais dépassent souvent les forces de gravitation mutuelle (cette interaction est appelée électromagnétique).
Charge électrique - la grandeur physique scalaire principale qui détermine l'intensité des interactions électromagnétiques (q, C).

1 C est la charge qui passe en 1 seconde section transversale conducteur à un courant de 1 A.
Il y a 2 signes de charges électriques : positif et négatif.
Les particules de charges similaires se repoussent et les particules de charges opposées s'attirent.
Le proton a une charge positive, l'électron a une charge négative et le neutron est électriquement neutre.
charge élémentaire- la redevance minimale non fractionnable.
Corps chargé, s'il présente un excédent de charges de quelque signe que ce soit :
chargé négativement - s'il y a un excès d'électrons;
chargé positivement - si le manque d'électrons.
Électrification des corps - l'un des moyens d'obtenir des corps chargés.

Dans ce cas, les deux corps sont chargés et les charges sont de signe opposé, mais d'amplitude égale.

AIMANTS

Les aimants ont deux pôles : S (sud) et N (nord), qui ont la plus grande force attraction.

Les pôles semblables d'un aimant se repoussent, tandis que les pôles opposés s'attirent.

Caractéristiques du champ magnétique :

Flux magnétique(F, Wb) - le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans le site.

Intensité du champ magnétique(N, A / m) - une valeur qui caractérise le champ magnétique en tout point de l'espace, créé par les macrocourants (courants circulant dans les fils d'un circuit électrique) dans les conducteurs, quel que soit l'environnement.

B \u003d μ avec H

Pour courant rectiligne : H = ;

au centre du courant circulaire : H = ;

au centre du solénoïde : H = .

Perméabilité magnétique d'une substance

La valeur de l'induction magnétique dépend de l'environnement dans lequel le champ magnétique existe. Le rapport de l'induction magnétique B du champ dans un milieu donné à l'induction magnétique B o dans le vide caractérise Propriétés magnétiques de ce milieu et s'appelle la perméabilité magnétique relative de la substance - µ.

INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Méthodes d'obtention du courant d'induction :

Phénomène induction électromagnétique - l'apparition d'un courant électrique dans un circuit conducteur fermé, qui soit repose dans un champ magnétique variant dans le temps, soit se déplace dans un champ magnétique constant de sorte que le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans le circuit change. Plus le nombre de lignes d'induction magnétique change rapidement, plus le courant d'induction est important.

LOI D'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE :

Le courant électrique dans le circuit est possible si des forces externes agissent sur les charges libres du conducteur. Le travail de ces forces pour déplacer une seule charge positive le long d'une boucle fermée est appelé EMF. Lorsque le flux magnétique change à travers la surface délimitée par le contour, des forces externes apparaissent dans le circuit, dont l'action est caractérisée par l'induction EMF.
Étant donné le sens du courant d'induction, selon la règle de Lenz :

L'induction emf dans une boucle fermée est égale au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par la boucle, pris avec le signe opposé.

CHAMP ELECTRIQUE VORTEX

La raison de l'apparition du courant électrique dans un conducteur fixe est champ électrique.
Toute modification du champ magnétique génère un champ électrique d'induction, indépendamment de la présence ou de l'absence d'un circuit fermé, tandis que si le conducteur est ouvert, une différence de potentiel apparaît à ses extrémités ; si le conducteur est fermé, un courant d'induction y est observé.

Courants de Foucault :

Les courants inductifs dans les conducteurs massifs sont appelés courants de Foucault. Les courants de Foucault peuvent atteindre très grandes valeurs, car la résistance des conducteurs massifs est faible. Par conséquent, les noyaux des transformateurs sont constitués de plaques isolées.
Dans les ferrites - isolants magnétiques, les courants de Foucault ne se produisent pratiquement pas.

L'utilisation des courants de Foucault

Chauffage et fusion des métaux sous vide, amortisseurs dans les instruments de mesure électriques.

Effets nocifs des courants de Foucault

Ce sont des pertes d'énergie dans les noyaux des transformateurs et des générateurs dues à la libération un grand nombre Chauffer.

AUTO-INDUCTION

Le phénomène d'auto-induction- l'apparition d'induction EMF dans le circuit, qui est causée par une modification du champ magnétique du courant circulant dans le même circuit.

Le champ magnétique intrinsèque dans un circuit à courant continu change aux moments de fermeture et d'ouverture du circuit et lorsque l'intensité du courant change.

Inductance (coefficient d'auto-induction) - une grandeur physique montrant la dépendance de l'EMF d'auto-induction sur la taille et la forme du conducteur et sur l'environnement dans lequel se trouve le conducteur.
L'inductance d'une bobine dépend de :
le nombre de spires, la taille et la forme de la bobine, et la perméabilité magnétique relative du support (un noyau est possible).

ÉNERGIE DU CHAMP MAGNÉTIQUE DU COURANT

Autour d'un conducteur avec du courant, il y a un champ magnétique qui a de l'énergie.
L'énergie du champ magnétique est égale à l'énergie propre du courant.
L'énergie propre du courant est numériquement égale au travail que la source de courant doit faire pour surmonter l'EMF d'auto-induction afin de créer un courant dans le circuit.

Courant alternatif

Courant alternatif- courant, changeant de sens et d'amplitude selon la loi harmonique.

Valeur actuelle efficace- l'intensité du courant continu, qui dégage dans le conducteur pendant le même temps la même quantité de chaleur que le courant alternatif. je=

La valeur instantanée du courant est proportionnelle à la valeur instantanée de la tension et est en phase : je = = je m cos ωt

La valeur efficace de la tension alternative est déterminée de manière similaire à la valeur efficace du courant U=

La valeur instantanée de la tension varie selon la loi harmonique : u = U m cos ωt

Résistances actives – appareils électriques, convertissant l'énergie électrique en interne (fils à haute résistance, serpentins de chauffage, résistances).

Alimentation CA.

Si les phases des oscillations du courant et de la tension coïncident, la puissance instantanée du courant alternatif est égale à :

p \u003d iu \u003d je 2 R \u003d je m U m cos 2ωt

La valeur de puissance moyenne pour une période de courant alternatif est : p=

Inductance et capacité dans le circuit AC :

1. Induction

Dans une bobine connectée à un circuit de tension alternative, l'intensité du courant est inférieure à l'intensité du courant dans le circuit de tension continue pour la même bobine. Par conséquent, une bobine dans un circuit CA crée plus de résistance qu'une bobine dans un circuit CC.

La tension est en avance sur le courant en phase de π/2

La réactance inductive est : å L = ωL = 2πνL

Loi d'Ohm : I m = , où Lω est la réactance inductive.

2. Capacité

Lorsqu'un condensateur est connecté à un circuit de tension continue, l'intensité du courant est nulle et lorsqu'un condensateur est connecté à un circuit de tension alternative, l'intensité du courant n'est pas nulle. Par conséquent, un condensateur dans un circuit à tension alternative crée moins de résistance que dans un circuit à courant continu.

La capacité vaut : X C = =

Résonance dans un circuit électrique.

Résonance dans un circuit électrique - le phénomène d'une forte augmentation de l'amplitude des oscillations de courant forcé lorsque les fréquences ω 0 \u003d ω coïncident, où ω 0 est la fréquence naturelle du circuit oscillant, ω est la fréquence de la tension d'alimentation.

Le principe de fonctionnement est basé sur le phénomène d'induction électromagnétique.

Le principe de fonctionnement au ralenti, c'est-à-dire sans R n :

ε ind1/ε ind2= ω 1 / ω 2 = k, où ε ind1 et ε ind2- EMF d'induction dans les enroulements, ω 1 et ω 2 - le nombre de tours dans les enroulements,

k est le rapport de transformation.

Si un k > 1 , puis le transformateur abaisse la tension ; si k< 1 , puis le transformateur augmente la tension. Au ralenti, le transformateur consomme une petite quantité d'énergie du réseau, qui est dépensée pour la remagnétisation de son noyau.

Les transformateurs de conversion de courants alternatifs de forte puissance ont un rendement élevé.

Transport d'énergie électrique :

5. Oscillations et ondes électromagnétiques

Circuit oscillant- un circuit dans lequel l'énergie d'un champ électrique pourrait être convertie en énergie d'un champ magnétique et vice versa.

Circuit oscillant électrique- un système composé d'un condensateur et d'une bobine connectés l'un à l'autre dans un circuit électrique fermé

Oscillations électromagnétiques libres- changements périodiques répétés de l'intensité du courant dans la bobine et de la tension entre les plaques du condensateur sans consommation d'énergie provenant de sources externes.

Si le contour est "parfait", c'est-à-dire la résistance électrique est 0 X L = X C ω =

T \u003d 2π - Formule de Thomson (période des oscillations électromagnétiques libres dans un circuit électrique)

Champ électromagnétique- une forme spéciale de matière, une combinaison de champs électriques et magnétiques.

Électricité variable et champs magnétiques existent simultanément et forment un champ électromagnétique unique.

ü A un taux de charge égal à zéro, il n'y a qu'un champ électrique.

ü À un taux de charge constant, un champ électromagnétique apparaît.

ü Avec le mouvement accéléré de la charge, une onde électromagnétique est émise, qui se propage dans l'espace à une vitesse finie.

Matérialité du champ électromagnétique :

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ü existe indépendamment de notre volonté et de nos désirs

ü a une vitesse grande mais finie

Ondes électromagnétiques

Un champ électromagnétique évoluant dans le temps et se propageant dans l'espace (vide) à une vitesse de 3 · 10 8 m/s forme une onde électromagnétique. La vitesse finie de propagation du champ électromagnétique conduit au fait que les oscillations électromagnétiques dans l'espace se propagent sous forme d'ondes.

Loin de l'antenne, les valeurs des vecteurs E et B sont en phase.

La principale condition d'émergence d'une onde électromagnétique est le mouvement accéléré des charges électriques.

Vitesse des ondes électromagnétiques : υ = νλ λ = = υ2π

Propriétés des vagues :

Ø réflexion, réfraction, interférence, diffraction, polarisation ;

Ø pression sur la substance ;

Ø absorption par le milieu ;

Ø vitesse finale de propagation dans le vide Avec;

Ø provoque le phénomène d'effet photoélectrique ;

Ø la vitesse dans le milieu diminue.

6. ONDES OPTIQUES

Optique La branche de la physique qui étudie les phénomènes lumineux.
Selon les concepts modernes, la lumière a une double nature (dualisme particule-onde) : la lumière a propriétés des vagues et représente ondes électromagnétiques, mais en même temps c'est aussi un flux de particules - des photons. Selon la plage de lumière, certaines propriétés se manifestent davantage.

Vitesse de la lumière dans le vide :

Lors de la résolution de problèmes de calcul, la valeur c = 3 · 10 8 km/s est généralement prise.

RÉFLEXION DE LA LUMIÈRE

Une surface d'onde est un ensemble de points oscillant dans la même phase.
Principe de Huygens : Chaque point atteint par la perturbation devient lui-même une source d'ondes sphériques secondaires.
Lois de la réflexion lumineuse
MN - surface réfléchissante
AA 1 et BB 1 - rayons de l'onde plane incidente
AA 2 et BB 2 - rayons de l'onde plane réfléchie
AC - la surface d'onde de l'onde plane incidente est perpendiculaire aux rayons incidents
DB - surface d'onde de l'onde plane réfléchie perpendiculaire aux rayons réfléchis
α - angle d'incidence (entre le faisceau incident et la perpendiculaire à la surface réfléchissante)
β - angle de réflexion (entre le faisceau réfléchi et perpendiculaire à la surface réfléchissante)
Lois de la réflexion :
1. Le rayon incident, le rayon réfléchi et la perpendiculaire restituée au point d'incidence du rayon sont dans le même plan.
2. Angle d'incidence égal à l'angle reflets.

RÉFRACTION DE LA LUMIÈRE

La réfraction de la lumière est un changement de direction de propagation de la lumière lors du passage à travers l'interface entre deux milieux.
Lois de réfraction de la lumière :

1. Le faisceau incident et le faisceau réfracté sont dans le même plan avec la perpendiculaire à l'interface entre deux milieux, restituée au point d'incidence du faisceau.
2. Le rapport du sinus de l'angle d'incidence au sinus de l'angle de réfraction pour deux milieux donnés est une valeur constante

où n est l'indice de réfraction relatif (sinon, l'indice de réfraction du deuxième milieu par rapport au premier)
Indice de réfraction

signification physique: il indique combien de fois la vitesse de la lumière dans le milieu d'où sort le faisceau est supérieure à la vitesse de la lumière dans le milieu dans lequel il pénètre.

RÉFLEXION TOTALE DE LA LUMIÈRE INTERNE

Laisser indicateur absolu l'indice de réfraction du premier milieu est supérieur à l'indice de réfraction absolu du second milieu
, c'est-à-dire que le premier milieu est optiquement plus dense.
Ensuite, s'il dirige