VI. Mișcarea corpurilor rigide Moment de forță Încercați să rotiți cu mâna un volant greu. Trageți de acul. Îți va fi dificil dacă îți apuci mâna prea aproape de axă. Mișcă-ți mâna pe margine și lucrurile vor merge mai ușor. Ce s-a schimbat? La urma urmei, forța în ambele cazuri

Cum arată mișcarea termică Interacțiunea dintre molecule poate avea o importanță mai mare sau mai mică în „viața” moleculelor. Cele trei stări ale materiei - gazoasă, lichidă și solidă - diferă una de alta prin rolul pe care interacțiunea îl joacă în ele

TRANSFORMĂ ELECTRICITATEA ÎN MIȘCARE Faraday a observat în experimentele lui Oersted un mic detaliu care părea să dețină cheia înțelegerii problemei. El a ghicit că magnetismul curent electric deviere întotdeauna acul busolei într-o parte. De exemplu, dacă

Obiectivele lecției:

Educational:

În curs de dezvoltare:

Vos hrănitoare

Tipul de lecție : Lecție combinată.

Vizualizați conținutul documentului
Subiectul lecției: „Accelerație. Mișcare rectilinie cu accelerație constantă.

Pregătit de - profesor de fizică MBOU „Școala secundară nr. 4” Pogrebnyak Marina Nikolaevna

Clasa -11

Lecția 5/4 Subiectul lecției: „Accelerație. Mișcare rectilinie cu accelerație constantă».

Obiectivele lecției:

Educational: Prezentați elevilor trasaturi caracteristice mișcare rectilinie uniform accelerată. Dați conceptul de accelerație ca mărime fizică principală care caracterizează mișcarea neuniformă. Introduceți formula pentru determinarea vitezei instantanee a unui corp în orice moment, calculați viteza instantanee a unui corp în orice moment,

pentru a îmbunătăți capacitatea elevilor de a rezolva probleme în moduri analitice și grafice.

În curs de dezvoltare: dezvoltarea teoriei elevilor, gândire creativă, formarea gândirii operaționale care vizează alegerea solutii optime

Voshrănitoare : să cultive o atitudine conștientă față de învățare și interes pentru studiul fizicii.

Tipul de lecție : Lecție combinată.

Demonstrații:

1. Mișcarea uniform accelerată a unei mingi pe un plan înclinat.

2. Aplicație multimedia „Fundamentals of cinematism”: fragment „Mișcare uniform accelerată”.

Progres.

1. Moment organizatoric.

2. Verificarea cunoștințelor: Muncă independentă(„Mișcarea.” „Grafice ale mișcării uniforme rectilinie”) - 12 min.

3. Învățarea de materiale noi.

Plan de prezentare a noului material:

1. Viteza instantanee.

2. Accelerație.

3. Viteza în mișcare rectilinie uniform accelerată.

1. Viteza instantanee. Dacă viteza corpului se modifică în timp, pentru a descrie mișcarea, trebuie să știți în ce este viteza corpului. acest moment timp (sau într-un punct dat al traiectoriei). Această viteză se numește viteză instantanee.

De asemenea, puteți spune că viteza instantanee este viteza medie pe un interval de timp foarte mic. Când conduceți cu o viteză variabilă, viteza medie măsurată pe diferite intervale de timp va fi diferită.

Cu toate acestea, dacă măsurarea viteza medie luați intervale de timp din ce în ce mai mici, valoarea vitezei medii va tinde către o anumită valoare. Aceasta este viteza instantanee la un moment dat. Pe viitor, vorbind despre viteza unui corp, ne vom referi la viteza lui instantanee.

2. Accelerație. Cu o mișcare neuniformă, viteza instantanee a corpului este o variabilă; este diferit în modul și (sau) în direcție în diferite momente de timp și în puncte diferite traiectorii. Toate vitezometrele pentru mașini și motociclete ne arată doar modulul de viteză instantanee.

Dacă viteza instantanee a mișcării neuniforme se modifică inegal pe aceleași intervale de timp, atunci este foarte dificil de calculat.

Astfel de mișcări inegale complexe nu sunt studiate la școală. Prin urmare, vom lua în considerare doar cea mai simplă mișcare neuniformă - mișcarea rectilinie uniform accelerată.

Mișcarea rectilinie, în care viteza instantanee se modifică în același mod pentru orice intervale de timp egale, se numește mișcare rectilinie uniform accelerată.

Dacă viteza unui corp se modifică pe măsură ce se mișcă, apare întrebarea: care este „rata de schimbare a vitezei”? Această cantitate, numită accelerație, joacă rol esentialîn toată mecanica: vom vedea în curând că acceleraţia unui corp este determinată de forţele care acţionează asupra acestui corp.

Accelerația este raportul dintre o modificare a vitezei unui corp și intervalul de timp în care a avut loc această schimbare.

Unitatea de măsură a accelerației în SI: m/s 2 .

Dacă un corp se mișcă într-o direcție cu o accelerație de 1 m/s 2, viteza lui se modifică în fiecare secundă cu 1 m/s.

Termenul de „accelerație” este folosit în fizică atunci când este vorba de orice modificare a vitezei, inclusiv atunci când modulul de viteză scade sau când modulul de viteză rămâne neschimbat și viteza se schimbă doar în direcție.

3. Viteza în mișcare rectilinie uniform accelerată.

Din definiția accelerației rezultă că v = v 0 + at.

Dacă direcționăm axa x de-a lungul liniei drepte de-a lungul căreia se mișcă corpul, atunci în proiecții pe axa x obținem v x \u003d v 0 x + a x t.

Astfel, într-o mișcare rectilinie uniform accelerată, proiecția vitezei depinde liniar de timp. Aceasta înseamnă că graficul lui v x (t) este un segment de linie dreaptă.

Formula de miscare:

Graficul vitezei de accelerare a mașinii:

Graficul vitezei de decelerare a mașinii

4. Consolidarea materialului nou.

Care este viteza instantanee a unei pietre aruncate vertical în sus în vârful traiectoriei?

Despre ce viteză - medie sau instantanee - vorbim în următoarele cazuri:

a) trenul a circulat între stații cu viteza de 70 km/h;

b) viteza ciocanului la impact este de 5 m/s;

c) vitezometrul de pe locomotiva electrică arată 60 km/h;

d) un glonț zboară dintr-o pușcă cu o viteză de 600 m/s.

SARCINI REZOLVATE ÎN LECȚIE

Axa OX este îndreptată de-a lungul traiectoriei mișcării rectilinie a corpului. Ce puteți spune despre mișcare, în care: a) v x 0, și x 0; b) v x 0, a x v x x 0;

d) v x x v x x = 0?

1. Jucătorul de hochei lovește ușor pucul cu un băț, dându-i o viteză de 2 m/s. Care va fi viteza pucului la 4 s după impact dacă, ca urmare a frecării cu gheața, acesta se mișcă cu o accelerație de 0,25 m/s 2?

2. Trenul, la 10 secunde de la începerea deplasării, capătă o viteză de 0,6 m/s. Cât timp va dura până când viteza trenului va ajunge la 3 m/s?

5.TEMA: §5,6, ex. 5 nr. 2, ex. 6 #2.

Cinematica este studiul mișcării mecanice clasice în fizică. Spre deosebire de dinamică, știința studiază de ce corpurile se mișcă. Ea răspunde la întrebarea cum o fac. În acest articol, vom lua în considerare ce sunt accelerația și mișcarea cu accelerație constantă.

Conceptul de accelerație

Când un corp se mișcă în spațiu, într-un timp depășește o anumită cale, care este lungimea traiectoriei. Pentru a calcula această cale, utilizați conceptele de viteză și accelerație.

viteza ca cantitate fizica caracterizează viteza în timp de modificare a distanţei parcurse. Viteza este direcționată tangențial la traiectorie în direcția mișcării corpului.

Accelerația este o cantitate puțin mai complexă. Pe scurt, descrie schimbarea vitezei la un moment dat în timp. Matematica arata asa:

Pentru a înțelege mai clar această formulă, să dăm un exemplu simplu: să presupunem că în 1 secundă de mișcare viteza corpului a crescut cu 1 m/s. Aceste cifre, substituite în expresia de mai sus, conduc la rezultatul: accelerația corpului în această secundă a fost egală cu 1 m/s 2 .

Direcția de accelerație este complet independentă de direcția vitezei. Vectorul său coincide cu vectorul forței rezultante care provoacă această accelerație.

Ar trebui notat punct importantîn definiția de mai sus a accelerației. Această valoare caracterizează nu numai modificarea vitezei modulo, ci și a direcției. Acest din urmă fapt trebuie luat în considerare în cazul mișcării curbilinii. În continuare, în articol va fi luată în considerare numai mișcarea rectilinie.

Viteza atunci când se deplasează cu accelerație constantă

Accelerația este constantă dacă își păstrează modulul și direcția în timpul mișcării. O astfel de mișcare se numește uniform accelerată sau uniform încetinită - totul depinde dacă accelerația duce la creșterea vitezei sau la scăderea acesteia.

În cazul unui corp care se deplasează cu accelerație constantă, viteza poate fi determinată prin una dintre următoarele formule:

Primele două ecuații caracterizează mișcarea uniform accelerată. Diferența dintre ele este că a doua expresie este aplicabilă pentru cazul unei viteze inițiale diferite de zero.

A treia ecuație este o expresie pentru viteza la mișcare uniformă lentă cu accelerație constantă. Accelerația este îndreptată împotriva vitezei.

Graficele tuturor celor trei funcții v(t) sunt drepte. În primele două cazuri, liniile drepte au o pantă pozitivă față de axa x, în al treilea caz această pantă este negativă.

Formule de distanță

Pentru o cale în cazul mișcării cu o accelerație constantă (accelerație a = const), nu este dificil să obții formule dacă calculezi integrala vitezei în timp. După ce am făcut această operație matematică pentru cele trei ecuații de mai sus, obținem următoarele expresii pentru calea L:

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

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

Graficele tuturor celor trei funcții cale-timp sunt parabole. În primele două cazuri, ramura dreaptă a parabolei crește, iar pentru a treia funcție atinge treptat o anumită constantă, care corespunde distanței parcurse până când corpul se oprește complet.

Rezolvarea problemei

Mișcându-se cu o viteză de 30 km/h, mașina a început să accelereze. În 30 de secunde a mers pe o distanță de 600 de metri. Care a fost accelerația mașinii?

Mai întâi de toate, să convertim viteza inițială de la km/h la m/s:

v 0 \u003d 30 km / h \u003d 30000/3600 \u003d 8.333 m / s.

Acum scriem ecuația de mișcare:

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

Din această egalitate, exprimăm accelerația, obținem:

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

Toate mărimile fizice din această ecuație sunt cunoscute din condițiile problemei. Le înlocuim în formulă și obținem răspunsul: a ≈ 0,78 m / s 2. Astfel, deplasându-se cu o accelerație constantă, mașina și-a mărit viteza cu 0,78 m/s în fiecare secundă.

De asemenea, calculăm (pentru dobândă) ce viteză a dobândit după 30 de secunde de mișcare accelerată, obținem:

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

Viteza rezultată este de 114,2 km/h.

ABSTRACT

Prelegeri de fizică

MECANICA

Cinematică

Cinematică este ramura mecanicii care studiaza mișcare mecanică fără a analiza cauzele cauzelor sale.

mișcare mecanică- cea mai simpla forma mișcarea corpurilor, care constă în schimbarea în timp a poziției unor corpuri față de altele, sau a poziției părților corpului unele față de altele. În acest caz, corpurile interacționează conform legilor mecanicii.

Noțiuni de bază:

Punct material- un corp a cărui dimensiune și formă pot fi neglijate.

Corp de referință– corpul față de care se ia în considerare mișcarea organismului investigat (alte corpuri).

sistem de referință- un set de corp de referință, un sistem de coordonate asociat cu acesta și ceasuri care sunt fixate în raport cu corpul de referință.

Raza-Vect op este un vector care leagă originea coordonatelor cu locația corpului la un moment dat.

Traiectorie- linia care descrie corpul ( centrul de greutate) în cursul mișcării sale,

cale – scalar o mărime fizică egală cu lungimea traiectoriei descrise de corp în intervalul de timp considerat. ( , m)

Viteză este o mărime fizică vectorială care caracterizează viteza particulei care se mișcă de-a lungul traiectoriei și direcția în care particula se mișcă în fiecare moment de timp, i.e. poziţia se modifică în timp (υ, m/s).

Accelerare – mărime fizică vectorială egală cu raportul creșterii vitezei corpului pt o anumită perioadă de timp la valoarea acestui decalaj, i.e. viteza (viteza) de schimbare a vitezei ( A, m/s 2).

Vectorul de accelerație se poate schimba prin schimbarea direcției, mărimii sau ambelor. Dacă viteza scade, se folosește termenul „decelerație”.

Viteza punctului

Tipuri de miscari:

Mișcare uniformă –

mișcarea unui corp în care parcurge aceleași căi în orice intervale egale de timp.

1 - Coordonata punctului la momentul de timp t.

2 - Coordonata punctului la momentul inițial de timp t= 0

3 - Proiecția vectorului viteză pe axa de coordonate

Mișcare cu accelerație constantă

A= = S = υ 0 t ± υ = υ 0 ± A t

Mișcare circulară uniformă

Dinamica

Dinamica ramura mecanicii care studiaza cauzele apariția mișcare mecanică.

Greutate- o mărime fizică scalară, care este o măsură cantitativă a inerției corpului și, de asemenea, caracterizează cantitatea de substanță (m, kg);

Forta- o mărime fizică vectorială, care este o măsură a interacțiunii corpurilor și duce la apariția unei accelerații în corp sau la deformarea corpului. Forța este caracterizată de mărime, direcție și punctul de aplicare (F, N).

FORTA

Legile lui Newton:

Prima lege a lui Newton:

în cadrele de referință inerțiale, un sistem închis continuă să rămână într-o stare de repaus sau mișcare uniformă rectilinie.

Mecanica newtoniană clasică este aplicabilă într-o clasă specială cadre de referință inerțiale.

Toate cadrele de referință inerțiale se deplasează unul față de celălalt într-o linie dreaptă și uniform.

A doua lege a lui Newton:

forta care actioneaza asupra sistemului din exterior duce la accelerarea sistemului.

A treia lege a lui Newton:

forța de acțiune este egală ca valoare absolută și opusă ca direcție forței de reacție; forțele sunt de aceeași natură, dar aplicate la corpuri diferiteși nu sunt compensate.

Forta gravitationala

Forțe în natură:

Legea conservării impulsului

Impulsul este o mărime fizică vectorială egală cu produsul dintre masa corpului și viteza acestuia: ,

Legea conservării impulsului:

Legea conservării energiei

Energie- o caracteristică a mișcării și interacțiunii corpurilor, capacitatea lor de a face schimbări în timpul lumea de afara(E J).

Energia mecanică totală este înțeleasă ca suma energiilor cinetice și potențiale:

Energie mecanică totală

Energie potențială

Energie kinetică

Energia potențială a corpului- o mărime fizică scalară care caracterizează capacitatea unui corp (sau punct material) de a efectua un lucru datorită se află în câmpul de acţiune al forţelor.

Energia cinetică a corpului- energie sistem mecanic, în funcție de vitezele punctelor sale.

Legea conservării energiei mecanice:

Scala de temperatură absolută

Engleza introdusă. fizicianul W. Kelvin
- fara temperaturi negative
Unitate de temperatură absolută în SI: [T] = 1K (Kelvin)
Temperatura zero a scalei absolute este zero absolut(0K = -273 C), cel mai mult temperatura scazutaîn natură. În prezent, cea mai scăzută temperatură a fost atinsă - 0,0001K.
1K este egal cu 1 grad Celsius.

Relația scării absolute cu scara Celsius:în formule temperatura absolută notată cu litera „T”, iar temperatura de pe scara Celsius cu litera „t”.

Ecuația de bază a gazului MKT

Ecuația de bază a MKT leagă microparametrii particulelor (masa moleculei, energia cinetică medie a moleculelor, pătratul mediu al vitezei moleculelor) cu macroparametrii gazului (p - presiune, V - volum). , T - temperatura).

energia cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor viteza pătrată medie

energia cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor

Viteza pătratică medie: =

Energia internă a unui gaz ideal monoatomic: U = pV

Gazele se caracterizează printr-o dezordine completă în aranjarea și mișcarea moleculelor.
Distanța dintre moleculele de gaz este de multe ori mai mare decât dimensiunea moleculelor. Forțele mici de atracție nu pot menține moleculele una lângă alta, astfel încât gazele se pot extinde la infinit.
Presiunea gazului pe pereții vasului este creată de impactul moleculelor de gaz în mișcare.

Lichid

Mișcarea termică a moleculelor dintr-un lichid este exprimată prin oscilații în jurul poziției de echilibru stabil în volumul furnizat moleculei de vecinii săi.
Moleculele nu se pot mișca liber pe întregul volum al unei substanțe, dar sunt posibile tranzițiile moleculelor către locurile învecinate. Aceasta explică fluiditatea lichidului, capacitatea de a-și schimba forma.

Într-un lichid, distanța dintre molecule este aproximativ egală cu diametrul moleculei. Odată cu scăderea distanței dintre molecule (comprimarea unui lichid), forțele de respingere cresc brusc, astfel încât lichidele sunt incompresibile.

Solid

Mișcarea termică a moleculelor dintr-un solid este exprimată numai prin oscilații ale particulelor (atomi, molecule) în jurul poziției de echilibru stabil.

Majoritatea solidelor au un aranjament ordonat spațial de particule care formează o rețea cristalină obișnuită. Particulele de materie (atomi, molecule, ioni) sunt situate la vârfuri - noduri rețea cristalină. Nodurile rețelei cristaline coincid cu poziția de echilibru stabil al particulelor.

Umiditatea aerului:

punct de condensare este temperatura la care aburul devine saturat

Solid

Fundamentele termodinamicii

Noțiuni de bază:

Termodinamica- o teorie a fizicii care studiază proprietățile termice ale sistemelor macroscopice, fără a se referi la structura microscopică a corpurilor care alcătuiesc sistemul.

Sistem termodinamic– sistem fizic, constând din un numar mare particulele (atomi și molecule) care fac mișcare termică și interacționând între ele, schimbă energii.

Termodinamica are în vedere doar stările de echilibru.

stări de echilibru– stări în care parametrii sistem termodinamic nu se schimba in timp.

Proces termodinamic- trecerea sistemului de la starea iniţială la cea finală printr-o succesiune de stări intermediare (orice modificare a sistemului termodinamic).

Procese termodinamice

Energie interna este energia formată din suma energiilor interacțiunilor moleculare și a energiei mișcării termice a moleculelor, în funcție doar de starea termodinamică a sistemului.

Modalități de a schimba energia internă:

1. comiterea munca mecanica.
2. Transfer de căldură (transfer de căldură)

Schimb de caldura- transferul energiilor interne de la un corp la altul.

Schimb de caldura

desublimare

sublimare

vaporizare

condensare

cristalizare

topire

Cantitatea de căldură (Q, J)- o măsură a energiei

Cantitatea de căldură:

Prima lege a termodinamicii

Formularea primei legi a termodinamicii:

A face treaba

Q 2 - energie dată („restul” de energie este transferat)

motor termic ar trebui să funcționeze ciclic. La sfârșitul ciclului, corpul revine la starea inițială, în timp ce energia internă își ia valoarea inițială. Lucrarea ciclului poate fi efectuată numai datorită surselor externe care furnizează căldură fluidului de lucru.

Motoarele termice reale funcționează într-un ciclu deschis, de exemplu. după expansiune, gazul este evacuat și o nouă porțiune de gaz este introdusă în mașină.

Coeficient acțiune utilă

eficienta ( η ) – raportul de lucru A fluid de lucru perfect pe ciclu, la cantitatea de căldură Q obtinut de fluidul de lucru pentru acelasi ciclu.

η = 100% = 100% = 100%

Eficiența caracterizează gradul de eficiență al motorului termic, depinde doar de temperatura încălzitorului și a frigiderului.

ü Pentru a îmbunătăți eficiență termică mașina poate crește temperatura încălzitorului și poate reduce temperatura frigiderului;

ü Eficiență întotdeauna< 1

A doua lege a termodinamicii

A doua lege a termodinamicii determină direcția proceselor care au loc în natură și sunt asociate cu transformarea energiei.

Enunțuri ale celei de-a doua legi a termodinamicii:

1. Nu există un proces termodinamic care ar avea ca rezultat transferul de căldură de la un corp rece la unul mai fierbinte, fără alte modificări ale naturii.
2. În natură, un proces nu este posibil, al cărui singur rezultat este transformarea întregii călduri primite de la un anumit corp în muncă.

A doua lege a termodinamicii neagă posibilitatea utilizării rezervelor interne de energie ale oricărei surse fără a o transfera la un nivel inferior, adică. fara frigider.

BAZELE ELECTRODINAMICII

Electrodinamică- știința proprietăților câmp electromagnetic.

1. ELECTROSTATICA
- o ramură a electrodinamicii care studiază corpurile încărcate electric în repaus.
Particule elementare poate avea email taxă, atunci se numesc încărcate; interacționează între ele cu forțe care depind de distanța dintre particule, dar depășesc de multe ori forțele de gravitație reciprocă (această interacțiune se numește electromagnetică).
Incarcare electrica - mărimea fizică scalară principală care determină intensitatea interacțiunilor electromagnetice (q, C).

1 C este sarcina care trece în 1 secundă secțiune transversală conductor la un curent de 1 A.
Există 2 semne de sarcină electrică: pozitivă și negativă.
Particulele cu sarcini similare se resping, iar particulele cu sarcini opuse se atrag.
Protonul are o sarcină pozitivă, electronul are o sarcină negativă, iar neutronul este neutru din punct de vedere electric.
sarcina elementara- taxa minimă care nu poate fi împărțită.
Corpul încărcat, dacă are un exces de taxe de orice semn:
încărcat negativ - dacă există un exces de electroni;
încărcat pozitiv - dacă lipsa electronilor.
Electrificarea corpurilor - una dintre modalitățile de a obține corpuri încărcate.

În acest caz, ambele corpuri sunt încărcate, iar sarcinile sunt opuse ca semn, dar egale ca mărime.

MAGNETI

Magneții au doi poli: S (sudic) și N (nord), care au cea mai mare forță atracţie.

La fel ca polii unui magnet se resping reciproc, în timp ce polii opuși se atrag.

Caracteristicile câmpului magnetic:

flux magnetic(F, Wb) - numărul de linii de inducție magnetică care pătrund în amplasament.

Intensitatea câmpului magnetic(N, A/m) - o valoare care caracterizează câmpul magnetic în orice punct al spațiului, creat de macrocurenți (curenți care circulă în firele unui circuit electric) în conductori, indiferent de mediu.

B \u003d μ cu H

Pentru curent rectiliniu: H = ;

în centrul curentului circular: H = ;

în centrul solenoidului: H = .

Permeabilitatea magnetică a unei substanțe

Valoarea inducției magnetice depinde de mediul în care există câmpul magnetic. Raportul dintre inducția magnetică B a câmpului într-un mediu dat și inducția magnetică B o în vid caracterizează proprietăți magnetice a acestui mediu și se numește permeabilitatea magnetică relativă a substanței - µ.

INDUCTIE ELECTROMAGNETICA

Metode de obținere a curentului de inducție:

Fenomen inductie electromagnetica - apariția unui curent electric într-un circuit conductor închis, care fie se odihnește într-un câmp magnetic variabil în timp, fie se mișcă într-un câmp magnetic constant, astfel încât numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund în circuit se modifică. Cu cât numărul liniilor de inducție magnetică se modifică mai repede, cu atât este mai mare curentul de inducție.

LEGEA INDUCȚIEI ELECTROMAGNETICE:

Curentul electric din circuit este posibil dacă asupra sarcinilor libere ale conductorului acţionează forţe externe. Lucrarea acestor forțe de a muta o singură sarcină pozitivă de-a lungul unei bucle închise se numește EMF. Când fluxul magnetic se modifică prin suprafața delimitată de contur, în circuit apar forțe externe, a căror acțiune este caracterizată de EMF de inducție.
Având în vedere direcția curentului de inducție, conform regulii lui Lenz:

FEM de inducție într-o buclă închisă este egală cu viteza de modificare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de buclă, luată cu semnul opus.

CÂMPUL ELECTRIC VORTEX

Motivul apariției curentului electric într-un conductor fix este câmp electric.
Orice modificare a câmpului magnetic generează un câmp electric de inducție, indiferent de prezența sau absența unui circuit închis, în timp ce dacă conductorul este deschis, atunci apare o diferență de potențial la capete; dacă conductorul este închis, atunci se observă un curent de inducție în el.

Curenți turbionari:

Curenții inductivi din conductorii masivi se numesc curenți Foucault. Curenții Foucault pot ajunge foarte valori mari, deoarece rezistența conductoarelor masive este mică. Prin urmare, miezurile transformatoarelor sunt făcute din plăci izolate.
În ferite - izolatori magnetici, curenții turbionari practic nu apar.

Utilizarea curenților turbionari

Încălzirea și topirea metalelor în vid, amortizoare în instrumente electrice de măsură.

Efectele nocive ale curenților turbionari

Acestea sunt pierderi de energie în miezurile transformatoarelor și generatoarelor din cauza eliberării un numar mare căldură.

AUTOINDUCEREA

Fenomenul de autoinducere- apariția EMF de inducție în circuit, care este cauzată de o modificare a câmpului magnetic al curentului care circulă în același circuit.

Câmpul magnetic intrinsec într-un circuit de curent continuu se modifică în momentele de închidere și deschidere a circuitului și atunci când puterea curentului se modifică.

Inductanţă (coeficient de auto-inducție) - o mărime fizică care arată dependența EMF de auto-inducție de dimensiunea și forma conductorului și de mediul în care se află conductorul.
Inductanța unei bobine depinde de:
numărul de spire, dimensiunea și forma bobinei și permeabilitatea magnetică relativă a mediului (este posibil un miez).

ENERGIA CÂMPULUI MAGNETIC AL CURENTULUI

În jurul unui conductor cu curent există un câmp magnetic care are energie.
Energia câmpului magnetic este egală cu energia proprie a curentului.
Energia proprie a curentului este numeric egală cu munca pe care trebuie să o facă sursa de curent pentru a depăși EMF de auto-inducție pentru a crea un curent în circuit.

Curent alternativ

Curent alternativ- curent, cu schimbare de direcție și mărime conform legii armonice.

Valoarea curentă efectivă- puterea curentului continuu, care eliberează în conductor în același timp aceeași cantitate de căldură ca și curentul alternativ. I=

Valoarea instantanee a curentului este proporțională cu valoarea instantanee a tensiunii și este în fază: i = = I m cos ωt

Valoarea efectivă a tensiunii alternative se determină în mod similar cu valoarea efectivă a curentului U=

Valoarea instantanee a tensiunii variază în funcție de legea armonică: u = U m cos ωt

Rezistențe active – Dispozitive electrice, transformând energia electrică în internă (fire de înaltă rezistență, bobine de încălzire, rezistențe).

alimentare AC.

Dacă fazele oscilațiilor curentului și tensiunii coincid, puterea instantanee a curentului alternativ este egală cu:

p \u003d iu \u003d i 2 R \u003d I m U m cos 2ωt

Valoarea medie a puterii pentru o perioadă de curent alternativ este: p=

Inductanța și capacitatea în circuitul AC:

1. Inductanță

Într-o bobină conectată la un circuit de tensiune alternativă, puterea curentului este mai mică decât puterea curentului în circuitul de tensiune DC pentru aceeași bobină. Prin urmare, o bobină dintr-un circuit de curent alternativ creează mai multă rezistență decât o bobină dintr-un circuit de curent continuu.

Tensiunea conduce curentul în fază de π/2

Reactanța inductivă este : Х L = ωL = 2πνL

Legea lui Ohm: I m = , unde Lω este reactanța inductivă.

2. Capacitate

Când un condensator este conectat la un circuit de tensiune DC, puterea curentului este zero, iar atunci când un condensator este conectat la un circuit de tensiune AC, puterea curentului nu este zero. Prin urmare, un condensator într-un circuit de tensiune AC creează mai puțină rezistență decât într-un circuit DC.

Capacitatea este: X C = =

Rezonanța într-un circuit electric.

Rezonanţăîntr-un circuit electric - fenomenul de creștere bruscă a amplitudinii oscilațiilor curente forțate atunci când frecvențele ω 0 \u003d ω coincid, unde ω 0 este frecvența naturală a circuitului oscilator, ω este frecvența tensiunii de alimentare.

Principiul de funcționare se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică.

Principiul de funcționare la ralanti, adică fără R n:

ε ind1/ε ind2= ω 1 / ω 2 = k, unde ε ind1Și ε ind2- EMF de inducție în înfășurări, ω 1 și ω 2 - numărul de spire în înfășurări,

k este raportul de transformare.

Dacă k > 1 , apoi transformatorul scade tensiunea; Dacă k< 1 , apoi transformatorul crește tensiunea. Când este în gol, transformatorul consumă o cantitate mică de energie din rețea, care este cheltuită pentru remagnetizarea miezului său.

Transformatoarele pentru conversia curenților alternativi de mare putere au o eficiență ridicată.

Transmisia energiei electrice:

5. Oscilații și unde electromagnetice

Circuit oscilator- un circuit în care energia unui câmp electric ar putea fi convertită în energia unui câmp magnetic și invers.

Circuit de oscilație electrică- un sistem format dintr-un condensator și o bobină conectate între ele într-un circuit electric închis

Oscilații electromagnetice libere- repetarea periodică a modificărilor intensității curentului în bobină și a tensiunii dintre plăcile condensatorului fără consum de energie din surse externe.

Dacă conturul este „perfect”, adică. rezistența electrică este 0 X L = X C ω =

T \u003d 2π - Formula Thomson (perioada de oscilații electromagnetice libere într-un circuit electric)

Câmp electromagnetic- o formă specială de materie, o combinație de câmpuri electrice și magnetice.

Variabila electrica si campuri magnetice există simultan și formează un singur câmp electromagnetic.

ü La o rată de încărcare egală cu zero, există doar un câmp electric.

ü La o rată de încărcare constantă, apare un câmp electromagnetic.

ü Odată cu mișcarea accelerată a sarcinii se emite o undă electromagnetică, care se propagă în spațiu cu o viteză finită.

Materialitatea câmpului electromagnetic:

te poti inregistra

ü există independent de voința și dorințele noastre

ü are o viteză mare, dar finită

Undele electromagnetice

Un câmp electromagnetic care se modifică în timp și se propagă în spațiu (vid) cu o viteză de 3 · 10 8 m/s formează o undă electromagnetică. Viteza finită de propagare a câmpului electromagnetic duce la faptul că oscilațiile electromagnetice în spațiu se propagă sub formă de unde.

Departe de antenă, valorile vectorilor E și B sunt în fază.

Condiția principală pentru apariția unei unde electromagnetice este mișcarea accelerată a sarcinilor electrice.

Viteza undei electromagnetice: υ = νλ λ = = υ2π

Proprietăți ale valurilor:

Ø reflexie, refractie, interferenta, difractie, polarizare;

Ø presiunea asupra substantei;

Ø absorbtia de catre mediu;

Ø viteza finala de propagare in vid Cu;

Ø provoaca fenomenul de efect fotoelectric;

Ø viteza in mediu scade.

6. OPTICA UNDE

Optica Ramura fizicii care studiază fenomenele luminoase.
Conform conceptelor moderne, lumina are o natură duală (dualism particule-undă): lumina are proprietățile valurilor si reprezinta undele electromagnetice, dar în același timp este și un flux de particule - fotoni. În funcție de intervalul de lumină, anumite proprietăți se manifestă într-o măsură mai mare.

Viteza luminii în vid:

La rezolvarea problemelor pentru calcule se ia de obicei valoarea c = 3 · 10 8 km/s.

REFLECTIA LUMINII

O suprafață de undă este un set de puncte care oscilează în aceeași fază.
Principiul lui Huygens: Fiecare punct, până la care a ajuns perturbația, devine în sine o sursă de unde sferice secundare.
Legile reflexiei luminii
MN - suprafata reflectorizanta
AA 1 și BB 1 - raze ale undei plane incidente
AA 2 și BB 2 - raze ale undei plane reflectate
AC - suprafața undei plane incidente este perpendiculară pe razele incidente
DB - suprafața de undă a undei plane reflectate perpendicular pe razele reflectate
α - unghi de incidență (între fasciculul incident și perpendiculara pe suprafața reflectantă)
β - unghi de reflexie (între fasciculul reflectat și perpendicular pe suprafața reflectantă)
Legile reflexiei:
1. Raza incidentă, raza reflectată și perpendiculara restabilită în punctul de incidență al razei se află în același plan.
2. Unghiul de incidență egal cu unghiul reflexii.

REFRACȚIA LUMINII

Refracția luminii este o schimbare a direcției de propagare a luminii atunci când trece prin interfața dintre două medii.
Legile refracției luminii:

1. Fasciculul incident și fasciculul refractat se află în același plan cu perpendiculara pe interfața dintre două medii, restabilite în punctul de incidență al fasciculului.
2. Raportul dintre sinusul unghiului de incidență și sinusul unghiului de refracție pentru două medii date este o valoare constantă

unde n este indicele de refracție relativ (în caz contrar, indicele de refracție al celui de-al doilea mediu față de primul)
Indicele de refracție

sens fizic: arată de câte ori viteza luminii în mediul din care iese fasciculul este mai mare decât viteza luminii în mediul în care intră.

REFLEXIA TOTALA INTERNA A LUMINII

Lăsa indicator absolut indicele de refracție al primului mediu este mai mare decât indicele de refracție absolut al celui de-al doilea mediu
, adică primul mediu este optic mai dens.
Apoi, dacă el conduce