Основы электродинамики.
Закон Кулона.
Модуль взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел прямо пропорционален произведению абсолютных значений зарядов q1 и q2, и обратно пропорциональны квадрату расстояния между телами:, где
, ε0- электрическая постоянная.
Электрическое поле.
Заряд является источником электромагнитного поля, распространяющегося в пространстве со скоростью света.
Напряженность электростатического поля в данной точке численно равна силе Кулона, с которой поле действует на пробный единичный заряд, помещенный в эту точку.
, где F— сила взаимодействия между зарядами, (Н); q1 и q2— взаимодействующие заряды (Кл), r — расстояние между зарядами, (м), е0 —электрическая постоянная, e — диэлектрическая проницаемость среды, Е — напряженность поля (1 Н/Кл или 1 В/м), q — пробный заряд, помещенный в точку, где измеряется напряженность, Q — заряд, создающий поле.
Принцип суперпозиции.
, где Еn— напряженность, созданная n-м полем.
Энергия электро-магнитного взаимодействия неподвижных зарядов.
Потенциал.
.
Напряжение (разность потенциалов).
.
,
где φ— потенциал поля в данной точке (В), А— работа, совершаемая полем при перемещении заряда q из данной точки в бесконечность (Дж), r— расстояние от заряда q до точки с потенциалом φ(м), U— напряжение (В), φ1 и φ2— потенциалы двух точек однородного поля, лежащих на одной силовой линии, С — электроемкость (Ф), где S— площадь каждой пластины конденсатора (1 м2), d — расстояние между ними (м), W— энергия электростатического поля, запасенная в конденсаторе.
Конденсаторные цепи.
Параллельное соединение: С = С1 + С2 + ... + Cn; q = q1 + g2 + ... + gn; U = const.
Последовательное соединение: 1/С = 1/С1 + 1/С2 + ... + 1/Cn; U = U1 + U2 + ... + Un ; q = const.
где I— сила тока (А), t— время (с), Аст— работа сторонних сил (Дж), r— удельное сопротивление проводника (Ом·м или Ом·мм2/м), S— площадь поперечного сечения проводника (1 м2 или 1 мм2), l— длина проводника (м), ε (ЭДС) — электродвижущая сила (В), q— электрический заряд (Кл).
Закон Ома для участка цепи.
I=U/R, где R— электрическое сопротивление (Ом).
Закон Ома для полной цепи.
, где r— внутреннее сопротивление источника тока (Ом).
Законы последовательного соединения проводников.
I = const, U = U1 + U2 + ... + Un; R = R1 + R2 + ... + Rn.
Законы параллельного соединения проводников.
U = const; I = I1 + I2 + ... + In; 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn.
Работа и мощность тока.
Закон Джоуля-Ленца.
, где Q— количество теплоты, выделившееся при прохождении тока по проводнику (Дж).
Работа электрического тока.
A=qU=IUt, где I—сила электрического тока (A), U — напряжение (В), q- заряд, проходящий по проводнику (Кл) за промежуток времени t (с).
Мощность электрического тока.
Р = I2R = IU = ЭДС·I, где Р- мощность электрического тока (Вт), I—сила электрического тока (A), U— напряжение (В), R- электрическое сопротивление (Ом), ЭДС - электродвижущая сила тока (В).
|
Комментарии |
|