Электрический ток в различных средах

Первый закон Фарадея гласит: масса вещества, выделяющегося на электроде при прохождении электрического тока через электролит прямо пропорциональна силе тока и времени. Коэффициентом пропорциональности служит электрохимический эквивалент вещества, который зависит от родавещества: .

Второй закон Фарадея гласит: электрохимический эквивалент вещества пропорционален его химическому эквиваленту: .

ЛЕКЦИЯ 7

Магнитное поле

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Это поле оказывает на маленькую рамку с током, помещенную в поле, ориентирующее действие.

Характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. Чтобы определить направление вектора магнитной индукции поля, созданного прямолинейным проводником с током, пользуются правилом буравчика: буравчик нужно ввинчивать по направлению тока, тогда его рукоятка покажет направление магнитного поля.

Магнитная проницаемость – физическая величина, показывающая, во сколько раз идукция магнитного поля в одной среде больше или меньше индукции магнитного поля в вакууме. .

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле называется силой Ампера.

.

Направление определяют по правилу левой руки.

Если заряженная частица влетает в магнитное поле со скоростью, то на нее со стороны магнитного поля действует сила, которую называют силой Лоренца:

Если катушку с проволокой перемещать в магнитном поле, то гальванометр, подключенный к выводам катушки, покажет наличие индукционного тока. Индукционный ток возникает в катушке при всяком изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих катушку. В этом заключается явление электромагнитной индукции.

Поток магнитной индукции – это величина, определяемая по формуле . При всяком изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром в нем возникает индукционный ток, который обусловлен наличием ЭДС. Возникающая ЭДС индукции будет тем больше, чем больше скорость изменения магнитного потока. В этом заключается закон электромагнитной индукции:

.

- индуктивность катушки . Характеризует ее магнитные свойства.

, тогда .

Индуктивность, характеристика проводника, зависящая от его геометрических размеров и магнитной проницаемости среды.

Примеры.

1. Определить силу, действующую на заряд 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл со скоростью 200 м/с под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции.

2. Какова индукция магнитного поля, в которой на проводник с длиной активной части 5см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

ЛЕКЦИЯ 8

Колебания и волны

Волной называют колебания, распространяющиеся в пространстве в течение времени. Для возникновения и распространения волн необходимо условия: источник колебаний и упругая среда.

Существует два типа волн: поперечные и продольные. Поперечной называют такую волну, в которой частицы колеблются перпендикулярно (т.е. поперек) направлению распространения волны. Продольной называют такую волну, в которой частицы колеблются в направлении (т.е. вдоль) распространения волны.

Характеристики колебательного процесса:

1. Смещение - отклонение колеблющейся точки от положения равновесия в данный момент времени (м).

2. Амплитуда - наибольшее смещение от положения равновесия (м).

3. Период Т – время, за которое совершается одно полное колебание (с).

4. Частота - число полных колебаний за единицу времени (Гц, с^-1).

5. Циклическая (круговая) частота - число полных колебаний за единиц времени (секунд) ( ).

6. Фаза колебаний - физическая величина, определяющая смещение в данный момент времени (рад). Фаза колебаний в начальнй момент времени называется начальной фазой.

Гармонические колебания– колебания, при которых изменения физических величин происходит по закону синуса или косинуса (гармоническому закону).

или , .

- амплитуда колебаний, - частота колебаний, - начальные фазы колебаний, - фаза колебаний.

Вынужденные колебания – незатухающие колебания системы, которые вызваются действием внешней периодической силы.

Резонанс – явления возрастания амплитуды колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к частоте вынужденных колебаний.

Виды волновых процессов: механические волны, электромагнитные волны (в отличие от механических могут распространятся в вакууме).

Математический маятник – материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити.

.

Пружинный маятник. .

Звук – колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн.

ЛЕКЦИЯ 9