- •Електричний струм
- •Умови, необхідні для виникнення стуму:
- •Одиниці вимірювання ерс
- •Фундаментальні положення квантової теорії провідності металів
- •Сила струму у провіднику згідно з класичною теорією електронної провідності металів
- •Чому говорять, що швидкість поширення електричного струму в провіднику і швидкість впорядкованого руху (дрейфу) електронів це не одне й те саме?
- •Властивості надпровідників
- •Способи отримання вільних носіїв заряду для створення струму в вакуумі:
- •Властивості електронних пучків
- •Використання струму в вакуумі
- •Властивості напівпровідників:
- •Власна провідність напівпровідників.
- •Вольт-амперна характеристика напівпровідникового діоду.
- •Переваги напівпровідникових приладів:
- •Стала Фарадея
- •Залежність опору напівпровідника від температури.
- •Використання електролізу
- •Вольт- амперна характеристика газового розряду
- •Електромагнітне поле
- •Властивості магнітного поля:
- •Сила взаємодії двох паралельних прямолінійних провідників зі струмом.
- •Магнітне поле прямолінійного провідника
- •Правило свердлика для визначення напрямку
- •Рух зарядженої частинки в магнітному полі:
- •Частинка рухається під кутом до ліній магнітної індукції ( )
- •Використання сили Лоренца
- •Алгоритм визначення індукційного струму:
- •Е рс індукції в провіднику, що
- •Індуктивність котушки
- •Енергія магнітного поля котушки
- •Потужність змінного струму
- •Ккд трансформатора
- •Передача електроенергії.
Правило лівої руки для визначення напряму сили Лоренца: якщо розмістити ліву руку так, щоб чотири пальці вказували напрям руху позитивно зарядженої частинки або були спрямовані проти напряму руху негативно зарядженої частинки, а лінії магнітної індукції входили в долоню, то відігнутий великий палець покаже напрям дії сили Лоренца.
Рух зарядженої частинки в магнітному полі:
- частинка рухається вздовж ліній магнітної індукції: в даному випадку , , тобто , а це означає, що магнітне поле на заряджену частинку діяти не буде і вона рухатиметься рівномірно і прямолінійно за відсутності на неї впливу інших тіл.
- частинка рухається перпендикулярно до ліній магнітної індукції: в даному випадку , , тобто , а це означає, що магнітне поле діятиме на заряджену частинку з силою перпендикулярною до напрямку її руху,тому частинка, відповідно до другого закону Ньютона буде рухатись по колу радіусом :
а період обертання частинки по колу рівний:
Частинка рухається під кутом до ліній магнітної індукції ( )
то заряд рухатиметься по
гвинтовій траєкторії навколо
ліній магнітної індукції.
Вектор можна розкласти
на складові (вздовж ліній
індукції, на яку не діє сила
Лоренца, і яка відповідає за
крок гвинтової лінії)
та (перпендикулярну до
ліній магнітної індукції і яка визначає радіус витка). Величина складових швидкості визначається як проекція швидкості частинки на відповідний напрямок. Як видно з малюнка
Використання сили Лоренца
а)в мас-спектрометрах - пристрої для визначення мас заряджених
частинок
б) в прискорювачах елементарних частинок – циклотронах
в) в електронно - променевизх трубках
Пояснення магнітних властивостей речовини (теорія Ампера) Атом будь-якої речовини - це складна мікроскопічна магнітна система. Кожний електрон в атомі має орбітальний магнітний момент , існування якого пояснюється обертанням електрона навколо ядра і створенням струму середнє значення якого рівне , а також електрони мають власне магнітне поле, що характеризується спіновим магнітним моментом. Спіновий магнітний момент значно менший за орбітальний, тому магнітні властивості речовин визначаються переважно орбітальними магнітними моментами.
Магнітна проникність середовища – фізична величина, що показує у скільки разів дія магнітного поля в речовині сильніша ніж у вакуумі
Діамагнетики – речовини атоми яких не мають власного магнітного момента, тобто в яких спінові та орбітальні моменти електронів взаємно скомпенсовані. Діамагнетики послаблюють зовнішнє магнітне поле, оскільки при внесенні їх в магнітне поле в них виникає індукований магнітний момент напрямлений протилежно до зовнішнього магнітного поля, тобто для них .
Парамагнетики – речовини, атоми і молекули яких мають відмінний від нуля магнітний момент. При внесенні в магнітне поле в них відбувається переважна орієнтація магнітних моментів атомів в напрямку зовнішнього магнітного поля, тому для них .
Феромагнетики – речовини, всередині яких є області спонтанного (самодовільного) намагнічування – домени (розмірами 0,001- 0,1мм). При внесенні феромагнетика в зовнішнє магнітне поле відбувається перемагнічування доменів в напрямку зовнішнього магнітного поля, що призводить до різкого підсилення поля, тому для феромагнетиків ( ).
Температура Кюрі – температура, при якій у феромагнетика зникають феромагнітні властивості, внаслідок інтенсивного теплового руху його атомів і молекул .
Використання феромагнетиків: осердя реле, електромагнітів, трансформаторів, статори та ротори електродвигунів та генераторів змінного струму, постійні магніти виготовляють з феромагнетиків, ферити (феромагнетики - діелектрики) використовують для запису та відтворення звуку та інформації.
М агнітний потік - фізична величина, що характеризує магнітне поле індукцією , яке пронизує певну поверхню площею
- кут між вектором магнітної індукції і нормаллю до
поверхні
1Вб – це магнітний потік, створений полем індукцією 1 Тл через поверхню
площею 1 м2 орієнтовану перпендикулярно до ліній магнітної індукції .
Електромагнітна індукція – виникнення електричного струму в замкнутому провіднику, який знаходиться в змінному магнітному полі або рухається в постійному магнітному полі так що кількість ліній магнітної індукції змінюється з часом.
Електромагнітна індукція – виникнення електричного струму в замкнутому
провіднику, внаслідок зміни магнітного потоку, що пронизує контур
провідника.
Індукційний струм – струм, що виникає в провіднику при електромагнітній індукції.
Правило Ленца : індукційний струм у замкненому провіднику завжди має такий напрям, що створюваний цим струмом власний магнітний потік протидіє тим змінам зовнішнього магнітного потоку, які збуджують індукційний струм.
Правило Ленца : індукційний струм, що виникає у замкненому провіднику своїм магнітним полем протидіє тим змінам магнітного поля яким він викликаний.