Полезности(вразнобой) (Физика экзамен 2016), страница 2

Вектор ПойнтингаS можно определить через векторное произведениедвух векторов:. Направлен по движениюволны.Модуль вектора Пойнтинга равен количеству энергии, переносимой через единичную площадь,нормальную к S, в единицу времени. Своим направлением вектор определяет направлениепереноса энергии. Поскольку тангенциальные компоненты E и H к границе раздела двух среднепрерывны, то нормальная составляющая вектора S непрерывна на границе двух сред.Энергия и импульс электромагнитного поляОбъемн пл. w энергии эм.

волны складывается из объемных эл. и магн. полей:wэл = wм.Умножив плотность энергии w на скорость v распространения волны в среде, получиммодуль плотности потока энергии:Tax как векторы Е и Н взаимно перпендикулярны и образуют с направлением распространенияволны правовинтовую систему, то направление вектора [ЕН] совпадает с направлениемпереноса энергии, а модуль этого вектора равен ЕН.Импульс электромагнитного поля3) Ток текущий по длинному прямому соленоиду, радиус сечения которого R, меняют так,2что магнитное поле внутри соленоида возрастает со временем по закону В = βt , где β —постоянная.

Найти плотность тока смещения как функцию расстояния r от осисоленоида.3) Магнитный поток через неподвижный контур с сопротивлением R изменяется втечение времени τ по закону Ф = αt(t-τ), где α - известная постоянная. Найтиколичество теплоты, выделившееся в контуре за это время. Магнитным полеминдукционного тока пренебречь.4) Бесконечная плоскость заряжена отрицательно с поверхностной плотностью σ =235,4нКл/м . По направлению силовой линии поля, созданного плоскостью, летитэлектрон.

Определить минимальное расстояние lmin на которое может подойти кплоскости электрон, если на расстоянии l0=5см он имел кинетическую энергию Т =80эВ.БИЛЕТ 31) Магнитное поле в веществе. Намагниченность вещества. Связь век-ов индукции магнполя, намагниченности и напряжѐнности магн поля. Магнитная восприимчивость ипроницаемость. Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

Поле на границераздела магнетиков.Если несущие ток провода находятся в какой-либо среде, магнитное поле изменится. Это из-затого, что любое вещество является магнетиком (способно под действием магнитного поляприобретать магнитный момент(намагничиваться)). Намагниченное вещ-во создаѐт магнитноеполе В`. Во-магнитное поле, обусловленное токами. В= В`+Во.Степень намагничивания магнетика хар-ся магнитным моментом на единицу объѐма намагниченность.

Вектор намагниченности характеризует магнитные сво-вавещества(магнетика).4) Определить заряд Q прошедший по проводу с сопротивлением R = 3Ом приравномерном нарастании напряжения на концах провода от U0 = 2B до U = 4B втечение t = 20с.4) Система состоит из шара радиуса R, заряженного сферически - симметрично, иокружающей среды, заполненной зарядом с объемной плотностью ρ = α/г, где α постоянная, г - расстояние от центра шара. Пренебрегая влиянием вещества, найтизаряд шара, при котором модуль напряженности электрического поля вне шара независит от r.

Чему равна эта напряженность?БИЛЕТ 4БИЛЕТ 51) Работа электростатического поля при перемещении зарядов. Потенциалэлектростатического поля. Связь напряженности и потенциала. Уравнение Пуассона.Работа при перемещении Q0 из точки 1 в точку 2:r2A12r2QQ040dAr1r1drr2140QQ0r1QQ0r2не зависит от траектории перемещения. Следовательно эл.стат. поле точечного заряда являетсяпотенциальным, а эл.стат.

силы - консервативными.Потенциал поля.Потенциальная энергия заряда Q0 в поле заряда Q на расстоянии r:. Если поле создано системой точечных зарядов, то энергия01UQQr40заряда Q0 равна сумме его потенциальных энергий, создаваемых каждым зарядом в отдельности.nnii0i 1i 10 iПотенциал в какой-либо точке эл.стат.

поля есть физическая величина, определяемаяпотенциальной энергией положительного заряда, помещѐнного в эту точку..UUQQ41 Q0 rРазность потенциалов двух точек равна работе при перемещении единичного положительногозаряда из точки 1 в точку 2:21El dl21Связь напряженности и потенциала.Работа по перемещению единичного положительного заряда вдоль оси Х равна, повторив это для осей y,z,x2x1dxE x dx2d1Exxполучим:Exiy, Величина вектора: dB=, гдеdl — Вектор, по модулю равный длине dl элемента проводника и совпадающий понаправлению с током;r — Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию.r4при1) Вектор индукции магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Принципсуперпозиции магнитных полей.

Теорема о циркуляции вектора индукциимагнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции . Величина индукцииизмеряется в Теслах. Силовой линией магнитного поля называется линия впространстве, касательная к которой в каждой точке направлена как векторЗакон Био-Саввара: Закон Био-Савара-Лапласа определяет величину модуля векторамагнитной индукции в точке, выбранной произвольно находящейся в магнитном поле.Поле при этом создано постоянным током на некотором участке.Формулировка закона Био-Савара-Лапласа имеет вид: При прохождениипостоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки,отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид.jzkEgradЭквипотенциальная поверхность – поверхность во всех точках которой потенциал имеет одно итоже значение.Уравнение Пауссона., где - div(grad- скаляр.Для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции:магнитная индукция результирующего поля, создаваемого несколькими токами илидвижущимися зарядами, равна векторной сумме магнитных индукций складываемыхполей, создаваемых каждым током или движущимся зарядом в отдельности:Теорема о циркуляции:Циркуляция вектора индукции магнитного поля по любому ориентированномузамкнутому контуру пропорциональна алгебраической сумме токов, пронизывающихориентированную площадку, ограниченную контуром.

Ориентация контура и площадкисогласованны правилом правого винта. Коэф-т пропорциональности - магнитнаяпостоянная.Теорема о циркуляции в интегральном виде:В дифференциальной форме: rot2) Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. Взаимнаяиндукция. Энергия и плотность энергии магнитного поля.ЭМ индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре приизменении магнитного потока, охватываемого этим контуром.Закон ФарадеяВеличина ЭДС определяется скоростью изменения магнитного потока:Правило Ленца: индукционный ток направлен так, чтобы создаваемое им магнитное полекомпенсировало изменение магнитного потока.При изменении силы тока I в контуре будет изменяться и магнитный поток через площадку контураФ, поэтому в контуре появится индукционный ток, направление которого определяется правиломЛенца.

Это явление называется самоиндукцией., где L – индуктивность - коэффициент пропорциональности в выражении.Энергия магнитного поля, создаваемая в катушке индуктивности L электрическим током силой I,определяется формулойполя в катушке. Индуктивность катушки, напряженность магнитного поля, индукция магнитного. Тогда. Объемная плотность энергииЯвление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом называетсявзаимной индукцией. Рассмотрим два неподвижных контура (1 и 2), расположенных достаточноблизко друг от друга. Обозначим черезту часть потока, которая пронизывает контур 2. Еслиток изменяется, то в контуре 2 индуцируется ЭДС, которая по закону Фарадея равна ипротивоположна по знаку скорости изменения магнитного потока, созданного током в первомконтуре и пронизывающего второй:3) Длинный цилиндр радиусом R = 4см из диэлектрика (ε = 4) заряжен по объему с постоянной-83объемной плотностью ρ = 2 · 10 Кл/м .

Найдите энергию поля, локализованного внутрицилиндра, приходящуюся на единицу его длины.=2) Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция на кругломотверстии и круглом диске.Дифракция - это явление отклонения света от прямолинейного прохождения, если ононе может быть следствием отражения, преломления или изгибания световых лучей,вызванным пространственным изменением показателя преломления. При этомотклонение от законов геометрической оптики тем меньше, чем меньше длина волнысвета.Принцип Гюйгенса-Френеляследует рассматривать как рецепт приближенного решения дифракционных задач. Воснове его лежит допущение о том, что каждый элемент поверхности волнового фронтаможно рассматривать как источник вторичных волн, распространяющихся во всехнаправлениях.

Эти волны когерентны, так как они возбуждены одной и той жепервичной волной. Результирующее поле в точке наблюдения P может быть найденокак результат интерференции вторичных волн. В качестве поверхности вторичныхисточников может быть выбрана не только поверхность волнового фронта, но и любаядругая замкнутая поверхность. При этомфазы и амплитуды вторичных волнопределяются значениями фазы иамплитуды первичной волны.Метод зон Френеля.Френель предложил мысленно разбитьволн фронт в месте расположенияпреграды на кольцевые зоны илиполосы-зоны в случае дифракции отщели. Размеры зон выбирают таким образом, чтобы расстояния от краев соседних зондо точки М отличались на λ/2.Если в отверстии DD укладывается четное число зон(n=2k), то в точке М наблюдается интерференционный минимум.