Išsamus fizikos konspektas

Elektrostatinio lauko stiprio srautas. Kiekvienas elektrinio lauko taškas apibūdinamas lauko stiprumu E . Šio vektoriaus laukui gali ma taikyti visas vektorinio lauko charakteristikas. Viena tokiu charakteristiku yra vektoriaus E srautas pro tam tikro ploto paviršių. Išskiriame tame paviršiuje elementaruji plotą dS. Elektrinio lauko stiprumo vektoriaus elementariuoju srautu pro plotelio dS paviršiaus elementą vadinamas skaliarinis dydis d , nusakytas lygybe d=E*ndS=E*dS Vektoriaus E srautas pro ploto S paviršių skaitine verte lygus šį paviršių veikiančių jėgų linijų skaičiui. Vienetas yra (V*m) Gauso teorema ir jos taikymas. Gauso teorema:Elektrostatinio lauko stiprumo vektoriaus srautas pro bet kokį uždarajį paviršių yra tiesiogiai proporcingas to paviršiaus gaubiamų elektros krūvių algebrinei sumai. Gauso teorema tinka ir tolydžiai pasiskirsčiusiems krūviams. *ndS= *dS=suma(q/) Ji yra viena iš keturiu elektrostatinio lauko lygčių. Gauso teorema teigia, kad linijų skaičius, kertantis bet kokį uždaraji paviršių, nepriklauso nuo jo ploto bei formos, o tik nuo gaubiamo krūvio didumo. Teorema patvirtina, jog vakuume esančio elektrostatinio lauko jėgų linijos gali prasidėti ir baigtis tik krūviuose arba gėgalybeje. Dauso teorema naudojama įvairios formos įelektrintų kūnų sukurtiems laukams skaičiuoti. Pvz.begalinėsįelektrintos plokštumos elektrostatinio lauko skaičiavimas. Begaline tolygiai įelektrinta plokštuma kuria vienalytį elektrostatinį lauką, kurio stiprumas nepriklauso nuo atstumo iki plokštumos Tolygiai įelektrintos sferos viduje elektrinio lauko stipris lygus 0- nes čia nera elektrinio lauko. Elektrostatinio lauko stipris, kaip potencialo gradientas. Elektrostatinioų jėgų atliekamas elementarusis darbas dA su perkeliamu krūvių q’ bei potencialo elementariuoju pokyciu d(Fi) susietas taip: dA= -dWp= -q. Sį darba galima užrasyti taip:dA=F*dl=q’E*dl=q’E*dl cos (E,dl). Iš čia isplaukia, kad Matosi, kad lauko stiprumo vektoriaus prokejekcija laisvai pasirinktoje kryptyje lygi potencialo neigiamai išvestinei išilgai tos krypties. Todėl vektoriaus E projekcijos Dekarto koord.ašyse užrašomas taip: Pastaroji lygybe užrasoma paprasčiau panaudojus vektorinį diferenciavimo operatorių, vad nabla operatoriumi: Šis operatorius dar vad gradiento operat.ir žymimas grad. Lygybę galima užrašyti taip: Taigi elektrostatinio lauko stiprumas yra lygus potencialo neigiamam gradientui. Taškinių krūvių sistemos, sferos, dipolio elektrostatinis laukas. Paviršius, kurio visų taškų potencialas vienodas, vad. Ekvipotencialiniu paviršiumi. Tokio paviršiaus lygtis:Fi(x,y,z) =const. Taškinio elektros krūvio sukurto lauko ekvipotencialiniai paviršiai yra koncentrines sferos Visame ekvipotencialiniame paviršiuje potencialas yra pastovus, todel potencialo išvestine bet kokios jo liestines atžvilgiu lygi niliui. Elektriniu dipoliu vadiname sistemą iš dviejų vienodo didumo ir priešingo ženklo taškinių krūvių +q ir-q. Per abu krūvius nubrežta tiesė vadinama dipolio ašimi. Dopolio petimi vad vektorius I. Dipolio teigiamo elekrtos krūvio ir jo peties sandauga P=ql vad elektriniu dipoliniu momentu. Dipolis kuria elektrini lauką. Dipolio elektrinio lauko stiprumas: Elektrinis laukas dialektrikose. Išorinio lauko poliarizuotas dialektrikas pats kuria elektrini lauką. Pagal laukų superpozicijos principą, atstojamojo lauko stiprumas E dielektrike yra šių abiejų laukų stiprumų geometrinė suma. Pagal laukų superpozicijos principą, elektrostatinio lauko stiprumas dielektrike E =E0+E’, ojo modulis Nuo dielektriko savybiu priklausantį nedimensinį dydį, pažymeta Vad dielektriko santykine dielekrtine skvarba Visu dielektriku >0, todel ju =1. Poliarizuotame vienalyciame izotopiniame dielektrike elektrostatinio lauko stiprumas yra  kartu mazesnis negu vakuume. Dielektrikų poliarizacijos vektorius. Vienalyčiame dielektrike išskiriame makroskopinį tūrį deltaV, kuriame molekuliu skaicius N>1. Išskirtosios medžagos elektrinis dopolinis momentas lygus visų jo molekulių elektriniu dopoliniu momentų geometrinei sumai . Jos tūrio vieneto dipolinis momentas P=0. Šis dydis yra poliarizacijos kiekibinis matas ir vad dielektriko poliarizuotumu, arba poliarizacijos vektoriumi. Poliarizuotumo SI vienetas yra kulonas kvadratiniam metrui (C/m2) Pjezoelektrinis ir elektrostatinis efektai bei jų taikymas. Jei kristalą deformuoja išorinės fegos, šis reiškinys vad tiesioginiu pjezoefektu reiškiniu. Pjezoelektriniai davikliai naudojami tranzometriniuose prietaisuose, svarstyklese, vibracijos ir deformaciju matuokliuose, pjezoelektriniuose mikrofonuose ir adapteriuose. Veikiamos išorinio elektrinio lauko, pjezokristalo strūkturinės daleles pasislenka ir kristalas deformuojasi- pakinta jo matmenys> Šis reiskinys vad atvirkštiniu pjezoelektriniu reiškiniu. Kristalas , veikiamas periodiskai kintancio elektrinio lauko, virpa. Taip gaunamas ultragarsas. Segnetoelektrikai Segnetoelektrikai- tam tikros kristalinių dielektrikųgrupes. Segnetoelektriku pavadinimas kilęs iš pirmosios ištirtos šio tipo medžiagos- segneto druskos NaKC4O6*4H2O. Nuo paprastu dielektrikų segnetoelektrikai skiriasi ypatybemis: Daugumos dielektrikų santykine dielektrine skvarba yra nedidelė-apie100. Tuo tarpu segnetoelekrtiku  gali siekti keleto tūkstančių. Paprastų dielektrikų santykine skvarba nepriklauso nuo elektrino lauko stoprumo. O segnetoelektriku- priklauso. Segnetoelektriku santykine dielektrine skvarba taip pat labai priklauso nuo temperaturos ir tam tikroje temperaturoje yra didziausia.Segnetoelektriku monokristalai, keramika, plėvelės gana plačiai naudojamos šiuolaikinėje elektrotechnikoje ir radiotechnikoje. Naudojant dideles dielektrines skvarbos segnetoelektrikus, gaminami mažų gabaritų didelės talpos kondensatoriai. Laidininkai elektrostatiniame lauke. Normaliomis salygomis laidininko, kaip ir visu kunu, teigiamas krūvis kompensuoja neigiamą, todėl jis yra elektriškai neutralus. Suteikime jam papildomai vadinama perteklinį, arba nekompensuotajį krūvį. Jis gana greitai pasiskirsto taip, kad laidininke nusistovetu pertekliniu kruvių makroskopine pusiausvyra. Tokia krūvio būsena vad statine. Ji gali buti tiktai tuo atveju, kai elektrostatinio lauko stiprumas laidininke lygus 0. Tuomet gauname : E=-d(Fi)/dl=0,arba Fi=const Taigi laidininke visų tasku potencialas Fi pasidaro vienodas,t.y visas jo turis yra ekvipotencialinis. Vadinasi, perteklinis statinis elektros kruvis laidininko viduje elektrinio lauko nesukuria. šiuo atveju pritaike Gauso teorema bet kokiamu uždarajam paviršiui, esanciam laidininke, gauname: Taigi toks pavirsius pertekliniu kruviu negaubia(q=0). Is čia isplaukia, kad perteklinis statinis krūvis pasiskirsto tik išoriniame laidininko paviršiuje. Statiškai įelektrinto laidininko paviršius yra taip pat ekvipotencialinis. Ištyrus, kaip pasiskirsto krūviai įvairios formos laidinikkuose, esančiuose vienalyčiame dielektrike toli nuo įelektrinyu kunu, buvo nustatyta: krūvių pasiskirstymas išoriniame laidininko pavirsiuje priklauso tik nuo jo formos. Elektrinė talpa Statiniu kruviu įelektrinto laidininko turis tra ekvipotencialinis, todel visus jo taskus apibudiname vienodu potencialu Fi. Laidininko potencialas yra tiesiogiai proporcingas jam suteiktam kruviui q. Tačiau įvairiems laidininkams suteikus vienodą krūvį, jų potencialas pakinta skirtingai, todel laidininka tikslinga apibūdinti santykiu q/Fi=C, kuris nepriklauso nuo krūvio vertes. C vad laidininko elektrine talpa. Talpos SI vienetas yra faradas (1F=1C/1V) Krūvių sistemos ir įelektrinto laidininko energija. Dvieju taskiniu kruviu q1 q2 atstumas tarp kuriu r, saveikos energija Wp išreiškiama Dažniausiai ju saveikos energija užrašoma taip: Laidininko paviršius tra ekvipotencialinis, todel visiems taskiniams kruviams potencialas Fii yra vienodi ir lygus Fi: Įelektrintam laidininkui suteikiant papildomą krūvį, atliekamas darbas nugalint vienodų krūvių stūmos jėgas. Šio darbo dydžiu padideja įelektrinto laidininko potencialas lygusFi, tai perkeliant krūvi dq iš begalybes į laidininko paviršių, atliekamas darbas dA=Fi dq. Dėl to laidininko energija padidėja dydžiu dWp=dA=Fi dq. Suintegravę rėžiuose dWp=C Fid Fi lygybe, randam visą laidininko įelektrinimo energiją: Wp=Int(C dFi Fi=C Fi^2/2. Ši energija vad savąja. Gauname Wp=q Fi/2 Elektrostatinio lauko energija, jos tūrinis tankis. Įelektrinto kūno savoji energija yra lokalizuota elektriniame leuke, ir ją galima vadinti elektrinio lauko energija. Todel, sukuriant elekrtinį lauką, atliekamas darbas. Elektrinio lauko energijos erdvinį pasiskirstymą apibūdina lygybe nusakytas energijos tūrinis tankis: We=dWp/dV Lauko energijos tūrinis tankis skaitine verte yra vienalyčio lauko tūrio vieneto energija. Nuolatinės srovės dėsniai. Kryptingą elektringujų dalelių ar įelektrintų kūnų judejimą vad elektros srove. Pagal judejimą sukelenčias jegas skiriamos laidumo ir konvekcine srovės. Laidumo srovė yra elektringujų dalelių kryptingas judejimas, kurį sukelia elektrinis laukas. Laidumo srovę dažnaiusiai sudaro : metaluose- judantys laisvieji elektronai, puslaidininkuose- judantys laidumo elektronai ir skylės, elektrolituose bei dujuose-judantys jonai. Dėl kitų priežasčių tvarkingai judant elektringosioms dalelems ar įelektrintiems kūnams, atsiranda konvekcinė srovė. Kad atsirastų laidumo srovė, būtinos 2 sąlygos:1) nagrinejamoje erdvės dalyje turi būti laisvuju krūvininkų,2) juos turi veikti elektrinis laukas ir versti kryptingai judeti. Sroves kryptimi susitarta laykyti teigiamų krūvininkų judejimo ktyptį. Kai srovę sukelia neigiami krūvininkai, pvz elektronai, srovės kryptisyra priašinga jų judejimo krypčiai. Elektros sroves stiprumas. Sr stiprumu vad dydis: I=dq/dt Elektros srovės stipris yra skaliarinis dydis, kurio skaitinė vertė lygi per laiko vienetą pro laidininko skerspjūvį perneštam elektros krūviui. Srovė, kurios kryptis laike nesikečia, vad nuolatine srove. Nuolatineę srovę, kurios stiprumas nesikeičia, vad pastoviąja nuolatine srove. Kintamosios sroves kryptis pakaitomis keiciasi. Nuol sr.formule: I=q/t Sroves vienetas amperas(A), SI kruvio vienetas ampersekunde arba kulonas (C)/1C=1A*1s. Potencialu skirtumas, elektrovara ir įtampa. Laidininko savybė priešintis elektros srovei vad jo elektrine varža. Varža nuolatinei srovei vad omine varža. SI varžos vienetas omas: grandines dalies varža lygi 1 omui, feigu tekant 1A srovei, įtampa tarp tos dalies galų lygi 1V Omine varža: Specifinė varža lygi varžai medžiagod kubo, kurio kraštinė 1m. SI specifines varžos vienetas ommetras. Taigi laidininko varža priklauso nuo jo matmenų ir specifines varžos. Specifine varža priklauso nuo laidininko medžiagos ir temperatures. Iš metalų mažiausia spec varža yra sidabro, didesne- vario. O aliuminio spec varža apie1,75 karto didesne negu vario. Dydis U=Irvad grandinės dalies įtampa arba įtampos kritimu. Grandines dalies elektrine itampa lygi darbui, kurį atlieka elektrostatines ir pašalines jėgos, perkeldamos toje grandinės dalyje vienetini teigiamą krūvį. Tik vienalyteje grandines dalyje elektrine įtampa sutampa su potencialų skirtumų (IR=Fi1-Fi2). Įtampa, kaip ir potencialu skirtumas , matuojama voltais. Srovės tankis Elektros sroves tankis skaitine verte lygus stiprumui srovės, kuri prateka pro laidininko skerspjuvio, statmeno srovės krypčiai,ploto vienetą.SI sroves tankio vienetas yra amperas kvadratiniam metrui (A/m2) Vektorius j nukreiptas teigiamu kruvininku judejimo kryptimi. Nuolatines sroves tankis vienalyčio laidininko skerspjūvio kiekviename taške yra vienodas. J=I/S Taigi elektros srovės tankis rodo sroves tekejimo kryptį ir jos pasiskirstymą laidininko skerspjūvyje. j=dI/dS. Diferencialinė Omobei Džaulio ir Lenco dėsnių išraiška Svarbiausi elektros sroves desniai- Omo ir Džiaulio dėsniai. Jie yra empiriniai. Metalų elektroninės laidumo teorijos svarbiausias uždavinys- teoriškai išvesti tuos desnius. Teigiamas j ir E proporcingumo koeficientas Vad metalo specifiniu laidumu. Atvirkštinis dydis Ro=1/gama vad specifine varža. Metaluose elektros sroves tankis yra tiesiogiai proporcingas elektrinio lauko stiprumui. Toks desningumas eksperimentiskai buvo nustatytas anksciau ir pavadintas Omo desniu. Lygtis tinka lauko taškui,, jos vadinamos Omo desnio diferencialinemis israiskomis. Omo dėsnis nevienalytei grandinės daliai. Tam tikroje grandines dalyje geli ekzistuoti kartu elektrostatinis ir pašalinių jegu laukas. Grandines dalis, kurioje krūvininką veikia tik elektrostatines jegos, vad vienalyte, o grandinės dalį, kurioje krūvininką veikia ir pašalinės jegos- nevienalyte. Pažymekime ją veikiančią jėgą F=q0E*, srroves tankis j yra tiesiogiai proporcingas abieju lauku stiprumu geometrinei sumai: J=gama(E+E*) Ši lygtis yra Omo desnio bendroji išraiška.. Kirchhofo dėsnis Šį šiluminio spinduliavimo dėsnį atrado Kirchhofas. Desnis teigia, kad konkrecioje temperaturoje kūno emisijos gebos ir absorbcijos gebos santykis nepriklauso nuo to kūno prigimties, tai visiems kūnams, tapr ju ir absoliuciai juodam kunui, universali daznio ir temperaturos funkcija.Šis desnis skirtingiems kunams isreiskiamas taip: Metalų varžos priklausomybė nuo temperatūros. Eksperimentais nustatyta, kad gana plačiame temperaturų intervale grynų metalų specifinė varža tiesiogiai proporcinga absoliutinei temperaturai T. Elektrono vid greitis

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!