Концепция: заряд и поле. Электрическое поле и его законы. Напряженность, электрическая индукция. Взаимодействие зарядов, взаимодействие токов, принцип суперпозиции.

Электродинамика изучает взаимодействие движущихся и покоящихся зарядов, через э/м поля. Электрический заряд – источник э/м поля, связанный с материальным носителем; внутренняя хар-ка элементарной частицы, определяющая ее электромагнитные вз-вия.

Электромагнитное поле – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Э/м поле в вакууме характеризуется вектором напряженности эл. поля E и магнитной индукцией В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряженные частицы.

Закон Кулона – сила вз-вия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

Напряженность электрического поля – сила, действующая на единичный заряд, помещенный в это поле. Е = F/q0 [В/м]

Электростатический потенциал – скалярная хар-ка электростатического поля, = отношению потенциальной энергии вз-вия заряда с полем к величине этого заряда.

φ = Wp/q [В]

Магнитная индукция – сила, действующая со стороны магнитного поля на элемент проводника с единичным электрическим током. B = F/l [Тл]

В 1831г. Фарадей экспериментально открыл явление эл-магн. индукции, состоявшее в возникновении эл. тока в замкнутом проводнике при изменении потока магн. индукции. Правило, опр-щее направление ЭДС индукции, было сформулир. Ленцем в 1833г.: «Индукционный ток направлен так, что создаваемое им поле препятствует изменению магн. потока».ЭДС самоиндукции направлено так, что препятствует изменению силы тока, который её вызывает.

На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. равная F=q(vB),где q- величина заряда, Кл; v — скорость заряда, м/с; В — магнитная индукция поля, Г. Эта сила направлена перпендикулярно векторам v и В.

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что в проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле, возникает электродвижущаяся сила индукции E. Если контур замкнут, то в нем возникает электрический ток, называемый индукционным током.

Закон электромагнитной индукции Фарадея: э.д.с. электромагнитной индукции E в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока Ф сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: E=-dФ/dt, или E=-S*dB/dt, где S — площадь контура, м2; В — магнитная индукция, Г.

Электрический заряд – источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем; внутренняя характеристика элементарной частицы, определяющая ее электромагнитные взаимодействия Электрический заряд – одно из основных понятий учения об электричестве. Вся совокупность электрических явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрических зарядов. Различают положительные и отрицательные заряды, одноименно заряженные тела отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Электромагнитное поле – особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами. Электромагнитное поле в вакууме характеризуется вектором напряженности электрического поля Е и магнитной индукцией В, которые определяют силы, действующие со стороны поля на неподвижные и движущиеся заряженные частицы.

В среде электромагнитное поле характеризуется дополнительно двумя вспомогательными величинами: напряженностью магнитного поля Н и электрической индукцией.

Напряженность электрического поля есть сила, действующая на единичный заряд, помещенный в это поле: E= F/q0, В/м.

Электрическая индукция(электрическое смещение) в среде равна: D=x0xE, К/м^2, для вакуума x=1.

Поведение электромагнитного поля изучает классическая электродинамика, в произвольной среде оно описывается уравнениями Максвелла, позволяющими определить поля в зависимости от распределения зарядов и токов.

Индукция электрическая и магнитная – физические величины, характеризующие наряду с напряженностью электрического и магнитного полей электромагнитное поле.

Закон Кулона. Сила F электростатического взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами q1 и q2, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

F=q1q2/4px0xr^2,

Где x0 = 8,85*10^ - 12Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума;x - относительная диэлектрическая проницаемость среды.

Принцип суперпозиции-то всего лишь навсего векторное суммирование. Результативное воздействие отдельных электрических полей определяются геометрической суммой. Этот же принцип позволяет разложить сложенные явления на части, каждую часть рассмотреть отдельно. Этот принцип предполагает линейность явлений, т.е. результат строго пропорционален первой степени исходной величины. В тех случаях когда возникают нелинейности, то принцип суперпозиции может работать. Концепция заряд и поле: первоначально существует заряд, а под ним есть поле. Нельзя создать поле без заряда (первичность материальных образований и вторичность полей).

22.Электри́ческий ток — упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Электрический ток широко используется в энергетике для передачи энергии на расстоянии.

В медицине электрический ток используют в реанимации, электростимуляции определённых областей головного мозга. Электрические разряды применяются для лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона и эпилепсия, также для электрофореза. Водитель ритма, стимулирующий сердечную мышцу импульсным током, используют при брадикардии

Магни́тное по́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.

Магнитное поле можно назвать особым видом материи], посредством которого осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами или телами, обладающими магнитным моментом.

Магнитные поля являются необходимым следствием существования электрических полей.

Напряжённость магни́тного по́ля — (стандартное обозначение Н) это векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M.Энергию магнитного поля можно рассматривать как функцию величин, которые характеризуют это поле в окружающем пространстве.

Закон полного тока:

23.Геометрическая оптика и волновая теория света, явления интерференции и дифракции. Интерференцией волн называется явление наложения волн, при котором происходит их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление - в других. Результат интерференции зависит от разности фаз накладывающихся волн. При интерференции волн не происходит сложения их энергий. Интерференция волн приводит к перераспределению энергии колебаний между различными близко расположенными частицами среды. Дифракцией света называется отклонение света от прямолинейного направления распространения. Явление дифракции указывает на нарушение законов геометрической оптики. На явлении дифракции основаны многие оптические приборы. В частности, в кристаллографической аппаратуре используется дифракция рентгеновских лучей. Когерентность - согласованное протекание во времени двух эл-тов колебательных процессов. Волны и возбуждающие их источники наз-ся когерентными, если разность фаз волн Ф₂-Ф₁ не зависит от времени. Лазер - это источник когерентного электромагнитного излучения оптического диапазона, действие которого основано на использовании индуцированного излучения света системой возбужденных атомов. Виды лазеров: твердотельные, жидкостные, газовые, полупроводниковые, химические, ультрафиолетовые. Основные параметры лазеров: длина волны, мощность, КПД, режим работы, рас ходимость луча и т. д. Области применения лазеров: наука, медицина, связь навигации, агропромышленное хозяйство, космос и т. д.