Электрический ток в металлах Астрономия квантовая механика электромагнитная индукция Магнитные моменты атомов Особенности структуры электронных уровней в сложных атомах

Учебник физики Примеры решения задач и лабораторных работ

Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Формула де Бройля. Соотношение неопределенно стей как проявление корпускулярно-волнового дуализма свойств материи. Волновая функция и ее статистический смысл. Ограничен ность механического детерминизма. Уравнение Шредингера для ста ционарных состояний. Туннельный эффект. Частица в одномерной прямоугольной «потенциальной яме». Квантование энергии и импуль са частицы. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа.

Делимость электрического заряда. Электрон.

Между двумя одинаковыми проводниками заряд делится поровну. Если проводники разные, то бóльшему проводнику «достанется» бóльший заряд.

Земной шар - очень большой проводник, поэтому если мы присоединим к Земле какой либо другой заряженный проводник, то практически весь заряд перейдет на Землю, наш проводник разрядится. Присоединение проводника к Земле называют заземлением.

Обозначение:

Деление заряда пополам:

Повторяя этот процесс можно получить заряды q/4, q/8, q/16 и так далее. Есть ли предел делению?

Опыты Милликена-Иоффе и многие другие показывают: есть: нельзя получить заряд менее 1,6´10-19 Кл.

Таким зарядом обладают элементарные частицы: электрон -1,6´10-19 Кл и протон +1,6´10-19 Кл.

Масса электрона me = 9,1´10-31 кг.

Строение атомов.

Планетарная модель атома (модель Резерфорда):

В центре атома находится тяжелое положительно заряженное ядро, вокруг него обращаются легкие отрицательно заряженные электроны.

Пропорции атома:

Заряд ядра равен по абсолютной величине суммарному заряду всех электронов - атом в целом нейтрален.

Все атомы одного элемента одинаковы, атомы разных элементов отличаются зарядом и массой ядра, количеством электронов.

Главная характеристика данного элемента - заряд ядра (электрон легко «отщепить»)

Ядро состоит из протонов (имеющих заряд +1,6´10-19 Кл и массу в 1840 раз больше массы электрона) и нейтронов (нейтральные частицы чуть тяжелее протоне).

Если отнять или добавить нейтральному атому один или несколько электронов, получится ион.

Объяснение электрических явлений.

Тело нейтрально, если в нем сумма зарядов всех протонов равна по абсолютной величине сумме зарядов всех электронов.

Электризация тела - потеря или приобретение дополнительных электронов.

При электризации заряды не создаются, а разделяются (сколько одно тело теряет электронов, столько же другое приобретает).

В диэлектриках электроны прочно связаны с атомами, а в проводниках имеются «свободные» электроны, которые могут по ним перемещаться.

Чем больше тело, которому передают заряд, тем большая часть заряда на него переходит.

Электрический ток. Источники электрического тока.

Электрический ток - направленное (упорядоченное) движение нескомпенсированного заряда. Направление тока - направление движения положительно заряженных частиц.

 Источники тока - устройства для создания и поддержания в течение длительного времени электрического поля в проводниках.

Источники тока - устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую. По виду преобразуемой энергии источники тока можно разделить на химические (химическая энергия), электромашинные (механическая энергия), термоэлектрические ловая энергия), фотоэлектрические (энергия света).

Электрическая цепь и ее составные части.

Электрическая цепь - устройство для передачи электроэнергии источника тока потребителям.

Элементы электрической цепи:

Источники тока 

Потребители электроэнергии  

Провода 

Элементы коммутации (выключатели и переключатели) 

Чертеж электрической цепи называется схемой.

В однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл движется проводник длиной l=10 см. Скорость движения проводника u=15 м/с направлена перпендикулярно к проводнику и магнитному полю. Найти индуцированную в проводнике ЭДС.

Решение. При движении проводника в направлении, перпендикулярном проводнику и магнитному полю,

=Blu.

Подставляем числовые значения и вычисляем:

=0,1·0,1·15 В =0,15 В.

2.(В.11.94). Катушка диаметром D=10 см, состоящая из N=500 витков проволоки, находится в магнитном поле. Найти среднюю ЭДС индукции ср, возникающую в этой катушке, если индукция магнитного поля В увеличивается в течение времени t=0,1 с от B1=0 до B2=2 Тл.

Решение. Согласно определению среднего значения функции

срt)dt.

Учитывая, что , где Ψ=NΦ – потокосцепление, получим

ср;

ср

Вычисляем:

|ср |78,4 В.

Рис. 5.1

3.(В.11.95). Скорость самолета с реактивным двигателем u=950 км/ч. Найти ЭДС индукции , возникающую на концах крыльев такого самолета, если вертикальная составляющая напряженности земного магнитного поля Нв=39,8 А/м и размах крыльев самолета l=12,5 м.

Решение. ЭДС индукции , возникающая на концах прямолинейного проводника (крыльев):

=Blυsinα.

Из рис. 5.1 видно, что вертикальная составляющая индукции земного магнитного поля

Bв= Bsinα.

Используя последнее выражение и связь индукции с напряжённостью, получим

=Bвlυ=m0mHвlυ.

Вычисляем:

=4×3,14×10-7×39,8×12,5×950×1000/3600=0,165 В.

 Явления переноса в термодинамических неравновесных системах. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения. Молекулярно-кинетическая теория этих явлений. Термодинамический метод исследования. Термодинамические параметры. Равновесные состояния и процессы, их изображения на термодинамических диаг раммах. Работа газа при изменении его Объема. Количество теплоты. Теплоемкость. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу иде ального газа.
Теория Максвелла для электромагнитного поля