Q 41 0 Q 41
где Q 41 0- 4 0количество теплоты, полученной от нагревателя, Q 42 0- количест-
во теплоты, отданной холодильнику, A - механическая работа.
.
- 9 -
Максимально возможный КПД при данных температурах нагревателя и
холодильника имеет идеальный тепловой двигатель, работающий по циклу
Карно
T 42
7h 0 = 1 - - ,
T 41
где Т 41 0 - температура нагревателя, Т 42 0 - температура холодильника.
1Плавление 0 - процесс перехода вещества из твёрдого состояния в
жидкое при температуре плавления.
1Удельная теплота плавления 0 - количество теплоты, необходимое для
превращения 1 кг твёрдого кристаллического вещества из твёрдого состо-
яния в жидкое при температуре плавления.
7l 0 = Q/m.
1Пар 0 - вещество, находящееся в газообразном состоянии.
1Насыщенный пар 0 - пар, находящийся в равновесии со своей жидкостью.
1Точка росы 0 - температура, при которой пар переходит в состояние
насыщения.
1Парообразование 0 - процесс перехода вещества из жидкого состояния
в газообразное.
1Испарение 0- процесс парообразования, происходящий со свободной
поверхности жидкости при любой температуре.
1Кипение 0 - процесс парообразования, происходящий не только с сво-
бодной поверхности жидкости, но и во всем её объёме внутрь образующих-
ся при этом пузырьков пара.
Для каждой жидкости существует своя температура кипения. Жидкость ки-
пит при такой температуре, при которой давление её насыщенных паров
равно атмосферному давлению.
1Конденсация 0 - процесс перехода вещества из газообразного состоя-
ния в жидкое.
1Удельная теплота парообразования - 0 Количество теплоты, которое
необходимо для превращения единицы массы жидкости в пар 1. 0
r 1 0= 1 0Q/m.
1Кристаллизация 0 - Процесс превращения жидкости в твёрдое кристал-
лическое состояние.
1Кристаллическая решетка 0 - структура, для которой характерно регу-
лярное расположение частиц с переодической повторяемостью в трех изме-
рениях.
1Абсолютная влажность 0 - плотность водяных паров в атмосфере.
Может определятся также парциальным давлением водяного пара.
Единица абсолютной влажности - килограмм на кубический метр или
паскаль.
1Относительная влажность 0 - величина равная отношению абсолютной
влажности к плотности насыщенного пара при данной температуре.
r = 7r 0/ 7r 4н 5. 0100 4 0%.
1Точка росы 0 - температура, при которой водяной пар, содержащийся в
воздухе, становится насыщенным.
1Высота подъема жидкости 0 в капилярной трубке при полном смачивании
h = 2 7s 0 / 7r 0 gr,
где 7 s 0 - коэффициент поверхностного натяжения, 7 r 0 - плотность жидкости,
r - радиус капиляра, g - ускорение свободного падения.
.
- 10 -
2ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
2ЭЛЕКТРОСТАТИКА.
1Элекростатика 0 - раздел элекродинамики, изучающий взаимодействия
неподвижных электрических зарядов и свойств постоянного электрического
поля.
1Электрический заряд 0 - величина, характеризующая свойство тел или
частиц, вступать в электромагнитные взаимодействия.
Единица электрического заряда - кулон (Кл)
Существует два вида электрических зарядов - положительные и отрица-
тельные. Заряд, которым обладает электрон называют отрицательным, а
заряд протона - положительным.
Разноимённые заряды притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Элект-
рический заряд дискретен, т.е. заряд любого тела составляет целое
кратное от элементарного электрического заряда.
1Элементарный электрический заряд - e = 0 1.6 5. 010 5-19 0 Кл.
1Закон сохранения заряда: 0 алгебраическая сумма элект-
рических зарядов в электрически изолированной системе есть величина
постоянная.
7S 0 q = const.
1Точечный заряд 0- заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры
которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заря-
женных тел, с которыми он взаимодействует.
1Закон Кулона 0: сила взаимодействия между двумя точечными зарядами
прямо пропорционална произведению модулей этих зарядов и обратно про-
порционален квадрату расстояния между ними.
q 41 0q 42
F = k ────,
r 52
где k = 1/4 7p 0 7e 0 7e 0 40 0 = 9 5. 010 59 0Н 5. 0м 52 0/Кл 52 0, 7 e 0 - диэлектрическая проницаемость
среды в которой находятся заряды, 7e 0 40 0 - электрическая постоянная.
1Электрическая постоянная 7 e 4 0 0 = 8.85 5. 010 5-12 0 Ф/м.
1Электростатическое поле 0 - поле, которое создается неподвижными
электрическими зарядами.
1Напряжённость электрического поля 0 - физическая величина равная
отношению силы, действующей на положительный заряд, помещённый в дан-
ную точку поля, к величине этого заряда.
E=F/q.
Единица напряженности электрического поля - вольт на метр 1В/м = 1Н/Кл
Вектор напряжённости электрического поля совпадает по направлению с
вектором силы, действующей на пробный положительный заряд, помещённый
в данную точку поля.
1Напряжённость электрического поля точечного заряда
q
E = k - ,
r 52
где k = 1/4 7p 0 7e 0 7e 0 40 0 , r- расстояние от заряда до точки поля.
1Линии напряжённости электрического поля 0 - линии, касательные к
которым в любой точке совпадают по направлению с вектором напряжённос-
ти.
Линии напряжённости используются для графического изображения полей.
.
- 11 -
1Принцип суперпозиции полей 0: напряженность результирующего поля,
создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженнос-
тей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности.
2Е = Е 41 0+ 2 Е 42 0+ 2 Е 43 0+ 5...
1Однородное электрическое поле - 0 электрическое поле, во всех точ-
ках которого вектор напряжённости одинаков по величине и направлению.
1Поверхностная плотность заряда 0-заряд, приходящийся на единицу
поверхности.
7s 0 9= 0 9q/S
1Напряженность поля, создаваемого равномерно заряженной бесконеч-
1ной плоскостью.
Е = 7 s 0/2 7e 4 0
1Напряженность поля в плоском конденсаторе
Е = 7 s 0/ 7ee 4 0
1Диэлектрическая проницаемость диэлектрика 7 0- безразмерная величи-
на, показывающая во сколько раз электрическое поле ослабляется диэ-
лектриком.
7e 0 = E 40 0/E,
где Е 40 0 - напряженность поля в вакууме, Е - напряженность поля в диэ-
лектрике.
1Потенциальная энергия 0 взаимодействия двух точечных зарядов.
q 41 0q 42
W = k ─── ,
r
где k = 1/4 7p 0 7e 0 7e 0 40 0 , r-расстояние между зарядами.
1Потенциал 0 электростатического поля - величина, равная отношению
потенциальной энергии заряда в данной точке поля, к величине этого за-
ряда.
7f 0 = W/q.
Единица потенциала - вольт (В).
Потенциал - энергетическая характеристика поля.
1Потенциал электростатического поля точнчного заряда 0 на расстоянии
r от заряда
q
7f 0 = k - ,
r
где k = 1/4 7p 0 7e 0 7e 0 40
Если поле создано несколькими зарядами, то потенциал результирующего
поля в данной точке равен алгебраической сумме потенциалов полей, соз-
данных отдельными зарядами.
7f 0 = 7f 0 41 0+ 7f 0 42 0+ 7f 0 43 0+ 5.....
1Работа сил электрического поля 0 рвна убыли потенциальной энергии
A 412 0 = W 41 0- 4 0W 42
1Работа сил электрического поля 0 по перемещению заряда из одной
точки поля в другу
A = q( 7f 41 - 7f 4 2 0),
где 7 f 0 41 0 - потенциал поля в начальной точке перемещения, 7 f 0 42 0 - потенци-
ал поля конечной точки перемещения.
1Разность потенциалов 0 между двумя точками поля равна отношению ра-
боты по перемещению заряда из одной точки поля в другую, к величине
этого заряда.
7f 0 41 0 - 7f 0 42 0 = A/q.
.
- 12 -
1Напряжение 0в электростатическом поле равно разности потенциалов.
U = 7f 41 7 0- 7f 4 2
Разность потенциалов и напряжение измеряются в вольтах (В).
1Напряжение 0 между двумя точками однородного поля и 1напряжённость
связаны между собой соотношением:
E = U/d,
где d-кратчайшее расстояние между эквипотенциальными поверхностями, на
которых находятся точки поля.
1Эквипотенциальные поверхности 0 - поверхности, во всех точках кото-
рых потенциал имеет одно и то же значение.
1Диэлектрики 0 - вещества, практически не проводящие электрический
ток.
1Полярные диэлектрики 0 состоят из молекул, у которых центры распре-
деления положительных и отрицательных зарядов не совпадают.
1Неполярные диэлектрики 0 состоят из молекул и атомов, у которых
центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают.
1Электрический диполь 0 - система двух равных по модулю разноименных
точечных зарядов, расстояние между которыми значительно меньше рассто-
яния до рассматриваемых точек поля.
1Поляризация 0 диэлектрика - смещение положительных и отрицательных
зарядов диэлектрика в противоположные стороны под действием электри-
ческого поля.
1Электростатическая индукция 0 - явление перераспределения поверх-
ностных зарядов на проводнике во внешнем электростатическом поле.
1Уединенный проводник - 0 проводник, который удален от других про-
водников, тел и зарядов.
1Электроемкость 0 уединенного проводника - величина, равная отношеню
заряда проводника к его потенциалу.
C = q/ 7f 0.
Единица электроёмкости - фарад (Ф).
Фарад - электроёмкость такого проводника, потенциал которого изменяет-
ся на 1 вольт при изменении заряда на 1 Кл.
1Конденсатор - 0 система из двух проводников (обкладок) с одинаковы-
ми по модулю, но противоположными по знаку зарядами, форма и располо-
жение которых таковы, что поле сосредоточено в узком зазоре между обк-
ладками.
1Электроёмкость конденсатора 0 - величина равная отношению заряда
конденсатора к напряжению между его обкладками:
С=q/U
1Электроёмкость плоского конденсатора
7ee 0 40 0S
C = ───,
d
где 7 e 0 - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, 7e 0 40 0 - электрическая
постоянная , S - площадь одной из пластин, d - расстояние между плас-
тинами.
1Емкость батареи конденсаторов:
при последовательном соединении