Электричество и магнетизм. Теоретический минимум.

Электричество и магнетизм. Теоретический минимум.

№	Вопрос	Формула	Размерность	Пояснения, определения
	Электричество.
1	Закон Кулона			F — сила взаимодействия двухточечных зарядов , направленная вдоль линии, соединяющей заряды, одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые - притягиваются; r — расстояние между зарядами; e — диэлектрическая проницаемость среды (для вакуумаe =1, для воздухаe =1,0003 1) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз взаимодействие между зарядами в однородной среде меньше, чем в вакууме; - коэффициент пропорциональности; — электрическая постоянная.
2	Закон сохранения заряда			Алгебраическаясумма зарядов ,входящихв изолированную систему, сохраняется (n — число зарядов).
3	Линейная плотность заряда			Линейная плотность заряда - заряд единицы длины проводника.
4	Поверхностная плотность заряда			Поверхностная плотность заряда - заряд единицы площади поверхности проводника.
5	Объёмная плотность заряда			Объёмная плотность заряда - заряд единицы объёма проводника.
6	Напряженность электрического поля			Напряженность электрического поля - векторная физическая величина, определяющая величину и направление силы, действующей на единичный точечный положительный заряд, помещенный в данную точку поля. - сила, действующая на точечный положительный заряд , помещенный в данную точку поля.
7	Сила, действующая на точечный заряд , помещенный в данную точку поля.
8	Потенциал электрического поля			Потенциал электрического поля есть скалярная физическая величина, равная работе внешних сил по перемещению единичного точечного положительного заряда из бесконечности в данную точку поля, или потенциальной энергии единичного точечного положительного заряда, помещённого в данную точку поля.
9	Напряженность электрического поля точечного заряда			- вектор, проведённый от точечного заряда в точку пространства, в которой определяются характеристики электрического поля.
10	Потенциал электрического поля точечного заряда		- расстояниеот точечного заряда до точки пространства, в которой определяются характеристики электрического поля.
11	Принцип суперпозиции электрических полей			Напряженность результирующего поля, созданного двумя (и более) точечными зарядами, равна векторной (геометрической) сумме напряженностей складываемых полей; Потенциал электрического поля, созданного системой п точечных зарядов, в данной равен алгебраическойсуммепотенциалов j1, j2,..., jn, создаваемых отдельными точечными зарядами
12	Связь напряжённости и потенциала			- единичные векторы, определяющие взаимное расположение координатных осей ОХ,OY,OZ соответственно; , , - проекции вектора напряжённости электрического поля на координатные оси ОХ, OY,OZ соответственно.
13	Связь напряжённости и потенциала для систем, обладающих сферической или цилиндрической симметрией
14	Поток вектора напряжённости			- вектор напряжённости электрического поля; - угол между вектором напряженности и нормалью к элементу поверхности ; - элемент поверхности; En - проекция вектора напряженности на нормаль;
15	Теорема Остроградского – Гаусса для вектора напряжённости электрического поля.		- поток вектора напряжённости через произвольную замкнутую поверхность, равен алгебраической сумме зарядов ( или ), сосредоточенных внутри данной замкнутой поверхности, отнесённой к электрической постоянной .
16	Потенциальная энергия W взаимодействия системы точечных зарядов		Потенциальная энергия W взаимодействия системы точечных зарядов определяется работой, которую эта система зарядов может совершить при удаленииих относительно друг друга в бесконечность. — потенциал поля, создаваемого всеми п–1 зарядами (за исключением i-го) в точке, где расположен заряд .
17	Работа, электрического поля		Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении точечного заряда из одной точки поля, имеющей потенциал j1, в другую, имеющую потенциал j2; El — проекция вектора напряженности на направление перемещения; — перемещение.
18	Электрический дипольный момент			Диполь – система двух одинаковых по величине и противоположных по знаку точечных заряда , расстояние между которыми значительно меньше расстояний до рассматриваемых точек поля ; - плечо диполя, вектор, соединяющий точечные заряды, образующие диполь, и направленный от отрицательного заряда к положительному заряду.
19	Механический момент, действующий на диполь в однородном электрическом поле.			- электрический дипольный момент; - напряженность электрического поля; - угол между направлениями векторов и .
20	Поляризованность			- электрический момент отдельной (i -й) молекулы (или атома); N - число молекул, содержащихся в объеме Δ V.
21	Связь поляризованности с напряженностью Е среднего макроскопического поля в диэлектрике	=æ		æ - диэлектрическая восприимчивость
22	Связь диэлектрической проницаемости ε с диэлектрической восприимчивостью æ	ε = 1+æ
23	Связь напряжённостей полей внутри и вне диэлектрика	Е=Е 0/ε Е=Е 0 - P/ ε0	- напряженность среднего макроскопического поля в ди­электрике; напряженность внешнего поля.
24	Теорема Остроградского – Гаусса для вектора поляризованности		Поток поляризованности Р через замкнутую поверхность равен взятой с обратным знаком алгебраической сумме связанных зарядов внутри этой поверхности.
25	Электрическое смещение
26	Условия на границе раздела двух диэлектрических сред.	при	, , , - тангенциальные составляющие векторов напряжённости электрического поля и электрического смещения в средах с диэлектрическими проницаемостями и соответственно; , , , - нормальные составляющие векторов напряжённости электрического поля и электрического смещения в средах с диэлектрическими проницаемостями и соответственно; - поверхностная плотность сторонних зарядов, - поверхностная плотность связанных зарядов.
27	Поток вектора электрического смещения			- вектор напряжённости электрического поля; - угол между вектором напряженности и нормалью к элементу поверхности ; - элемент поверхности; - проекция вектора напряженности на нормаль;
28	Теорема Остроградского – Гаусса для вектора электрического смещения.		- поток вектора напряжённости через произвольную замкнутую поверхность, равен алгебраической сумме зарядов ( или ), сосредоточенных внутри данной замкнутой поверхности.
29	Теорема Остроградского – Гаусса для вектора поляризации.		- поток вектора поляризации через произвольную замкнутую поверхность, равен алгебраической сумме, взятой с противоположным знаком, связанных зарядов ( или ), сосредоточенных внутри данной замкнутой поверхности.
30	Электрическая емкость уединенного проводника		=	С - электрическая емкость уединенного проводника, - заряд, сообщённый проводнику, - потенциал, приобретаемый проводником при сообщении ему заряда .
31	Электрическая емкость конденсатора		С - электрическая емкость конденсатора - заряд конденсатора (под зарядом конденсатора понимают величину заряда одной из его обкладок, вторая обкладка имеет такой же по величине заряд противоположного знака), - напряжение на конденсаторе.
32	Электрическая емкость плоского конденсатора		S - площадь пластин (каждой пластины или области перекрытия пластин); d - расстояние между ними; ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.
33	Электрическая емкость С последовательно соединенных конденсаторов		- ёмкость отдельных конденсаторов, п - число конденсаторов.
34	Электрическая емкость параллельно соединенных конденса­торов	C=C1+C2+...+Cn=	- ёмкость отдельных конденсаторов, п - число конденсаторов.
35	Энергия заряженного проводника		С - электрическая емкость уединенного проводника, - заряд, сообщённый проводнику, - потенциал, приобретаемый проводником при сообщении ему заряда .
36	Энергия заряженного конденсатора		С - электрическая емкость конденсатора - заряд конденсатора, - напряжение на конденсаторе.
37	Объемная плотность энергии			Объемная плотность энергии - энергия электрического поля, приходящаяся на единицу объема. Е - напряженность электрического поля в среде с диэлектрической проницаемостью ε; D - электрическое смещение.
38	Сила электрического тока			- количество электричества, прошедшее за время через поперечное сечение проводника.
39	Плотность электрического тока			Плотность электрического тока - векторная величина, равная отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника; - единичный вектор, по направлению совпадающий с правлением движения положительных носителей заряда.
40	Сопротивление однородного проводника			ρ - удельное сопротивление вещества проводника, - площадь поперечного сечения проводника, l - его длина.
41	Зависимость удельного сопротивления от температуры		и - удельные сопротивления соответственно при t и 0 ˚С; t -температура (по шкале Цельсия); α - температурный коэффи­циент сопротивления.
42	Сопротивление последовательно соединённых проводников.		- сопротивление отдельных проводников, п - число проводников.
43	Сопротивление параллельно соединённых проводников.
44	Закон Ома для однородного участка цепи		- разность потенциалов на концах участка цепи; U - напряжение на участке цепи; R - сопротивление цепи (участка цепи).
45	Закон Ома для цепи, содержащей Э.Д.С.		ε - ­ЭДС источника тока в цепи, R – сопротивление внешней части цепи (нагрузочное сопротивление), - внутреннее сопротивление источника тока.
46	1-ое правило Кирхгофа		Алгебраическая сумма сил токов , сходящихся в узле, равна нулю. n - число токов, сходящихся в узле.
47	2-ое правило Кирхгофа		В замкнутом контуре алгебраическая сумма на­пряжений на всех участках контура равна алгебраической сумме электродвижущих сил. - сила тока на i-м участке; - активное сопротивление на i-м участке; - ЭДС источников тока; п - ­число участков, содержащих активное сопротивление; m - число участков, содержащих источники тока.
48	Работа, совершаемая электростатическим полем
49	Мощность тока
50	Закон Джоуля - Ленца		- количество теплоты, выделяющееся в участке цепи за интервал времени , Q - количество теплоты, выделяющееся в участке цепи за время .
51	Закон Ома в дифференциальной форме			- удельная проводимость проводника; - напряженность электрического поля; - объемная плотность тепловой мощности.
52	Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме
Магнетизм.
Магнитное поле(м.п.) – вид материи, создаваемый движущимися зарядами и электрическими токами и проявляющий себя в действии на движущиеся заряды и электрические токи. М.п. постоянных магнитов в соответствии с гипотезой Ампера создаётся микротоками, обусловленными движением электронов в атомах молекулах. М.п. принято изображать с помощью линий магнитной индукции – линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции . Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током (вихревой характер магнитного поля). Их направление задаётся правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции. Направление линий магнитной индукции указывается северным полюсом магнитной стрелки.
53	Закон Био — Савара — Лапласа		dB — магнитная индукция поля, создаваемого элементом dl проводника с током; направление вектора определяется правилом правого винта: направление вращенияголовки винта даёт направление , если поступательное движение винта соответствует направлению тока в элементе; m — магнитная проницаемость среды – безразмерная величина, показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счёт микротоков среды; m0 — магнитная постоянная (m0 =4p · 10 ^-7 Гн/м); — вектор, равный по модулю длине dl бесконечно короткого элемента проводника и совпадающий по направлению с током; I — сила тока; — радиус-вектор, проведенный от элемента проводника к точке, магнитная индукция в которой определяется; a — угол между векторами и .
55	Связь магнитной индукции с напряженностью магнитного поля в случае однородной, изотропной среды			1 тесла – магнитная индукция такого однородного магнитного поля, которое действует с силой 1Н на каждый метр длины проводника, расположенного перпендикулярно направлению индукции поля, если по этому проводнику течёт ток 1А.
56	Принцип суперпозиции маг­нитных полей		Магнитная индук­ция результирующего поля равна векторной сумме магнитных индукций складываемых полей.
57	Закон Ампера		- сила, действующая на элемент проводника с током I, помещённый в магнитное поле; — магнитная индукция поля, в которое помещён проводник с током; — вектор, равный по модулю длине dl бесконечно короткого элемента проводника и совпадающий по направлению с током; a — угол между векторами и .
58	Магнитный момент контура с током		— вектор, равный по модулю площади S, охватываемой кон­туром, и совпадающий по направлению с нормалью к его плоскости, - единичный вектор нормали к плоскости контура. Направление нормали определяется правилом правого винта: за положительное направление нормали принимается направление поступательного движения правого винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке.
59	Механический момент, действующий на контур с током, по­мещенный в однородное магнитное поле		- вектор магнитного момента контура с током, совпадающий по направлению с вектором положительной нормали к контуру; — магнитная индукция поля, в которое помещён контур с током; - угол между нормалью к плоскости контура и вектором .
60	Магнитная индукция поля, создаваемого движущимся с нерелятивистской скоростью электрическим зарядом		— магнитная индукция поля точечного заряда в точке наблюдения, - скорость движения заряда, — радиус-вектор, проведенный от заряда к точке наблюдения, в которой определяется магнитная индукция, - угол между векторами и .
61	Магнитная составляющая силы Лоренца		- магнитная составляющая силы Лоренца – силы, действующей со стороны магнитного поля с индукцией , на заряд , движущийся со скоростью . Направление магнитной составляющей силы Лоренца определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в неё входил вектор , а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора , то отогнутый на 90^0 большой палец покажет направление силы, действующей на положительный заряд. Если заряд отрицательный – то направление силы будет противоположно направлению, указываемому большим пальцем.
62	Сила Лоренца

Дата добавления: 2015-10-21