- •1.Электрический заряд и его свойства. Дискретность. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда.
- •2.Электрическое поле. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость.
- •4.Работа в электростатическом поле. Потенциальная энергия поля. Потенциальность поля.
- •5.Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряжением и напряженностью
- •7.Электроемкость. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Энергия электрического поля
- •8.Последовательное и параллельное соединение конденсаторов
- •9.Электрический ток. Условия существования эл.Тока. Сила тока и плотность тока
- •10.Закон Ома для участка цепи. Сопротивление. Зависимость сопротивления проводника от температуры
- •11.Последовательное и параллельное сопротивление проводников
- •12.Работа и мощность электрического поля. Закон Джоуля-Ленца
- •13.Электродвижущая сила. Закон Ома для замкнутой цепи
- •14.Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Магнитные силовые линии. Взаимодействие параллельных токов
- •15.Проводник с током в магнитном поле
- •16.Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле
- •17.Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции и правило Ленца
- •18.Эдс индукции в движущихся проводниках в магнитном поле. Вихревое электрическое поле
- •19.Самоиндукция. Индуктивность. Эдс самоиндукции. Энергия магнитного поля
- •20.Колебательное движение. Гармонические колебания и их характеристики.
- •21.Пружинный и математический маятники. Энергетические превращения при их колебаниях.
- •22.Свободные электромагнитные колебания в колебательном контуре. Энергетические превращения в колебательном контуре. Формула Томпсона
- •23.Вынужденные электрические колебания. Переменный ток и его характеристики
- •24.Получение переменного тока при вращении витка в магнитном поле. Генератор переменного тока.
- •25.Передача и распределение электроэнергии. Устройство и принцип действия трансформатора
- •26.Электромагнитное поле. Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи. Радиолокация
- •27.Электромагнитная природа света. Скорость света. Зависимость между длиной световой волны и частотой электромагнитных колебаний
- •28.Интерференция света. Когерентность и монохроматичность
- •29.Дифракция света. Дифракционная решетка
- •30.Отражение и преломление света. Полное внутреннее отражение света
- •31.Дисперсия света. Разложение белого света призмой
- •32.Преломление света в линзах
- •33.Экспериментальные основы теории относительности. Постулаты Энштейна. Следствия из постулат
- •34.Зависимость массы от скорости в сто. Закон взаимосвязи массы и энергии
- •35.Гипотеза Планка. Фотон и его свойства. Корпускулярно-волновой дуализм
- •36.Внешний фотоэффект и его законы. Уравнение Энштейна для фотоэффекта
- •37.Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома
- •38.Квантовые постулаты Бора. Оптические спектры. Излучение и поглощение энергии атомами. Строение атома водорода по Борну
- •39.Тепловое равновесие. Температура. Тепловое расширение тел. Измерение температуры
- •40. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа
- •41.Газовые законы. Применение газов в технике
- •42.Внутренняя энергия идеального газа
- •43.Работа в термодинамике – ебала какая-то
- •44.Количество теплоты
- •45.Первое начало термодинамики. Применение 1 начала термодинамики к изопроцессам в идеальных газах
- •46.Второе начало термодинамики. Тепловые двигатели. Кпд тепловых двигателей. Цикл Карно. Максимальный кпд тепловых двигателей
- •47.Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества, и их опытное доказательство. Диффузия и броуновское движение
- •48.Размеры и масса молекул. Постоянная Авогадро
- •49.Силы взаимодействия молекул. Особенности внутреннего строения газов, жидкостей и твердых тел
- •50.Давление газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
- •51.Насыщенный пар и его свойства. Кипение жидкости
- •52.Влажность воздуха. Абсолютная и относительная влажность. Приборы для измерения влажности
- •53.Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления
- •54.Характеристики твердого состояния вещества. Кристаллы. Строение и свойства кристаллических веществ. Аморфные тела
- •55.Деформация. Виды деформации. Механическое напряжение. Закон Гука. Диаграмма напряжений и ее характеристики
- •56.Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости. Электронно-дырочный переход. Полупроводниковый переход
- •57.Электрический ток в электролитах. Законы Фарадея
- •58.Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Различные типы самостоятельного разряда и их техническое применение
- •59.Электрический ток в вакууме. Электронные лампы
- •60.Магнитная проницаемость вещества. Три класса магнитных веществ
- •61.Радиоактивность. Альфа- бета- и гамма распады. Закон радиоактивного распада
- •62.Биологическое действие радиоактивного излучения
- •63.Состав атомного ядра. Масса и энергия атомных ядер. Ядерные силы
- •64.Ядерные реакции. Энергетический выход ядерных реакций
- •65.Деление тяжелых атомных ядер. Ядерные реакторы. Ядерная энергетика и экологические проблемы
59.Электрический ток в вакууме. Электронные лампы
Важнейшими приборами в электронике первой половины ХХ в. были электронные лампы, в которых использовался электрический ток в вакууме. Однако им на смену пришли полупроводниковые приборы. Но и сегодня ток в вакууме используется в электронно-лучевых трубках, при вакуумном плавлении и сварке, в том числе в космосе, и во многих других установках. Это и определяет важность изучения электрического тока в вакууме.
Вакуум (от лат. vacuum - пустота) - состояние газа при давлении, меньшем атмосферного. Это понятие применяется к газу в замкнутом сосуде или в сосуде, из которого откачивают газ, а часто и к газу в свободном пространстве, например к космосу. Физической характеристикой вакуума есть соотношение между длиной свободного пробега молекул и размером сосуда, между электродами прибора и т.д.
Когда речь идет о вакууме, то почему-то считают, что это совсем пустое пространство. На самом же деле это не так. Если из какого-нибудь сосуда откачивать воздух (рис.1), то количество молекул в нем с течением времени будет уменьшаться, хотя все молекулы из сосуда удалить невозможно. Так когда же можно считать, что в сосуде создан вакуум?
Молекулы воздуха, двигаясь хаотически, часто сталкиваются между собой и со стенками сосуда. Между такими столкновениями молекулы пролетают определенные расстояния, которые называются длиной свободного пробега молекул. Понятно, что при откачивании воздуха концентрация молекул (их количество в единице объема) уменьшается, а длина свободного пробега - увеличивается. И вот наступает момент, когда длина свободного пробега становится равной размерам сосуда: молекула движется от стенки к стенке сосуда, практически не встречаясь с другими молекулами. Вот тогда-то и считают, что в сосуде создан вакуум, хотя в нем еще может быть много молекул. Понятно, что в меньших по размерам сосудах вакуум создается при больших давлениях газа в них, чем в больших сосудах.
Если продолжать откачивание воздуха из сосуда, то говорят, что в нем создается более глубокий вакуум. При глубоком вакууме молекула может много раз пролететь от стенки к стенке, прежде чем встретится с другой молекулой.
Откачать все молекулы из сосуда практически невозможно.
Где берутся свободные носители зарядов в вакууме?
Если в сосуде создан вакуум, то в нем все же есть немало молекул, некоторые из них могут быть и ионизированы. Но заряженных частичек в таком сосуде для выявления заметного тока мало.
Как же получить в вакууме достаточное количество свободных носителей заряда? Если нагреть проводник, пропуская по нему электрический ток, то часть свободных электронов в металле будет иметь достаточную энергию, чтобы выйти из металла (выполнить работу выхода). Явление излучения электронов накаленными телами называется термоэлектронной эмиссии.
60.Магнитная проницаемость вещества. Три класса магнитных веществ
Магнитная проницаемость — физическая величина, коэффициент (зависящий от свойств среды), характеризующий связь между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля в веществе. Для разных сред этот коэффициент различен, поэтому говорят о магнитной проницаемости конкретной среды (подразумевая ее состав, состояние, температуру итд).
В общем связь соотношение между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля через магнитную проницаемость вводится как
В системе СГС магнитная проницаемость — безразмерная величина, в системе СИ вводят как размерную (абсолютную), так и безразмерную (относительную) магнитные проницаемости:
— относительная, — абсолютная проницаемость, — магнитная постоянная (магнитная проницаемость вакуума).
Магнитная проницаемость связана с магнитной восприимчивостью χ следующим образом: в СИ:
в Гауссовой системе:
Вообще говоря магнитная проницаемость зависит как от свойств вещества, так и от величины и направления магнитного поля (а кроме того от температуры[3], давления итд).
Также зависит от характера изменения поля со временем, в частности, для синусоидального колебания поля — зависит от частоты этого колебания (в этом случае вводят комплексную магнитную проницаемость чтобы описать влияние среды на сдвиг фазы 'B' по отношению к 'H'). При достаточно низких частотах (небольшой быстроте изменения поля) ее можно обычно считать в этом смысле константой.
Одно из первых обширных и систематических исследований магнитных свойств вещества было предпринято П.Кюри. Он установил, что по своим магнитным свойствам все вещества можно разделить на три класса. К первому относятся вещества с резко выраженными магнитными свойствами, подобными свойствам железа. Такие вещества называются ферромагнитными; их магнитное поле заметно на значительных расстояниях (см. выше). Во второй класс попадают вещества, называемые парамагнитными; магнитные свойства их в общем аналогичны свойствам ферромагнитных материалов, но гораздо слабее. Например, сила притяжения к полюсам мощного электромагнита может вырвать из ваших рук железный молоток, а чтобы обнаружить притяжение парамагнитного вещества к тому же магниту, нужны, как правило, очень чувствительные аналитические весы. К последнему, третьему классу относятся так называемые диамагнитные вещества. Они отталкиваются электромагнитом, т.е. сила, действующая на диамагнетики, направлена противоположно той, что действует на ферро- и парамагнетики.