Элементарная классическая теория электропроводности металлов. Работа выхода электронов из металла.

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 17Следующая ⇒

Носителями тока в металле являются свободные электроны, т.е. электроны слабо связанные с ионами кристаллической решетки металлов. В узлах кристаллической решетки располагаются ионы металлов а между ними хаотически движутся электроны, образуя своеобразный эл. газ.

По теории Лоренца электроны обладают такой же энергией теплового движения как и молекулы одноатомного газа, поэтому можно найти скорость теплового движения электрона.

удельная проводимость металла.

Закон Джоуля-Ленца. К концу свободного пробега электрон под действием поля приобретает дополнительную кинетическую энергию.

Закон Видемана-Франца. Отношение теплопроводности к удельной проводимости для всех металлов при одной и той же температуре одинаково и увеличивается пропорционально термодинамической температуре. Работу, которую нужно затратить для удаления электр. называется работой выхода. Отдельные электроны покидая металл отдаляются на расстояние и создают тем самым электронное облако.

Магнитное поле и его характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа. Закон Ампера.

Магнитное поле— силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения; магнитная составляющая электромагнитного поля. Важнейшей особенностью м.п. является то, что оно действует только на движущиеся в нем электрические заряды.

Закон Био-Савара-Лапласа - физический закон для определения вектора индукциимагнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.

Принцип суперпозиции: вектор магнитной индукции результирующего поля создаваемый несколькими токами или движущимися зарядами равен векторной сумме магнитных индукций складываемых полей создаваемым каждым током или движущимся зарядом в отдельности.

Закон Ампера. Сила с которой м.п. действует на элемент проводника с током находится в м.п.

Магнитное поле движущегося заряда. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в м.п.

Под свободным движением заряда понимается его движение с постоянной скоростью.

Сила действующая на эл. заряд движущегося в м.п. со скоростью называется силой Лоренца.

Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частицы, поэтому она изменяет только направление этой скорости, не меняя ее модуль, следовательно сила лоренца работы не совершает.

41.Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для поля В. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.
Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS называется скалярная физическая величина, где Bn=В cos a — проекция вектора В на направление нормали к площадке dS (a — угол между векторами n и В), dS=dSn — вектор, модуль которого равен dS, а направление его совпадает с направлением нормали n к площадке.
Теорема Гаусса для поля В: поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю:

Работа , совершаемая проводником с током при перемещении, численно равна произведению тока на магнитный поток , пересечённый этим проводником.

42.Магнитные свойства вещества. Намагниченность вещества. Магнитная проницаемость среды
Всякое вещество является магнетиком, т.е. она способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент(намагничиваться) .Т.к. электрон движущийся по орбите эквивалентен круговому току, то он обладает орбитальным магнитным моментом.
Физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в одной среде больше или меньше индукции магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью µ..
Вещество, создающее собственное магнитное поле, называется намагниченным. Намагниченность возникает при помещении вещества во внешнее магнитное поле.

43.Явление электромагнитной индукции. Самоиндукция. Индуктивность
Ток, возбуждаемый магнитным полем в замкнутом поле – индукционный.
а само явление возбуждения тока по средствам магнитного поля- электромагнитная индукция.
Индуктивность- коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур.
Самоиндукция- явление возникновения эдс индукции в проводнике при изменении в нем тока.

44.Гармонические колебания и их характеристики.
Гармонические колебания-движения или процессы , которые характеризуются определенной повторяемостью во времени.
При колебательном движении маятника меняет свое положение координата его центра масс, при переменном токе меняют свои характеристики с определенной повторяемостью напряжение и ток в цепи. Колебательный процесс может иметь различную физическую природу, поэтому различают колебания механические, электромагнитные и др.
Колебания называются свободными (или собственными), если они совершаются за счет первоначально сообщенной энергии при последующем отсутствии внешних воздействий на систему, которая совершает колебания.
Гармонические колебания графически изображаются методом вращающегося вектора амплитуды, или методом векторных диаграмм.

45. Механические гармонические колебания. Энергия материальной точки, совершающей прямолинейные гармонические колебания.
Пусть материальная точка осуществляет прямолинейные гармонические колебания вдоль оси координат х вокруг положения равновесия, которое принято за начало координат. Тогда зависимость координаты х от времени t определяется уравнением:
сила прямо пропорциональна смещению материальной точки из положения равновесия и направлена в противоположную сторону (т.е. к положению равновесия).
Кинетическая энергия материальной точки, которая совершает прямолинейные гармонические колебания:

или

Потенциальная энергия материальной точки, которая совершает гармонические колебания под действием упругой силы F, будет равна

46. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники

Гармоническим осциллятором называется система, совершающая колебания, описываемые уравнением:

Колебания гармонического осциллятора являются важным примером периодического движения и служат точной или приближенной моделью во многих задачах классической и квантовой физики. Примерами гармонического осциллятора являются пружинный, физический и математический маятники, колебательный контур (для токов и напряжений столь малых, что элементы контура можно было бы считать линейными.

1. Пружинный маятник— это груз массой т, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий гармонические колебания под действием упругой силы F=-kx (з-н Гука), где k-жесткость пружины.Уравнение движения маятника в отсутствии сил трения:

Из этих выражений следует, что пружинный маятник совершает гармонические колебания по закону х=Acos(w₀t+j) с циклической частотой

w₀=Ök/m и периодомT=2pÖm/k. (*)

Формула (*) справедлива для упругих колебаний в пределах, в которых выполняется закон Гука,т. е. когда масса пружины мала по сравнению с массой тела.

Потенциальная энергия пружинного маятника, согласно равна:

П=kх²/2.

2. Физический маятник —это твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг неподвижной горизонтальной оси подвеса, не проходящей через центр масс тела (рис.201).

Если маятник отклонен из положения равновесия на некоторый угол а, то в соответствии с уравнением динамики вращательного движения твердого тела момент М возвращающей силы можно записать в виде

где g — момент инерции маятника относительно оси, проходящей через точку О, l — расстояние между точкой подвеса и центром масс маятника,

Принимая во внимание, что:

w₀=Ömgl/J. (142.5), получим уравнение,

решение которого является уравнение: a=a₀cos(w₀t+j).

Из выражения следует, что при малых колебаниях физический маятник совершает гармонические колебания с циклической частотой w₀:

Т = 2p/w₀=2pÖJ/(mgl)=2pÖL/g.

где L = J/(ml) — приведенная длина физического маятника.

3, Математический маятник—это идеализированная система, состоящая из материальной точки массой т, подвешенной на нерастяжимой невесомой нити, и колеблющаяся под действием силы тяжести. Хорошим приближением математического маятника является небольшой тяжелый шарик, подвешенный на тонкой длинной нити.

Момент инерции математического маятника J=ml²,

где l — длина маятника.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 662; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!