Ток и проводники. Электрический ток - это движение мельчайших, невидимых даже в микроскоп частиц - электронов. Как вода, так и электроны могут двигаться только в том случае, когда для них есть прямой и обратный путь. Поступающая с водонасосной станции вода течет через водопровод до крана (вентиля), затем через слив и канализацию поступает на поля орошения, где испаряется (рис. 124). В виде дождя она пополняет озера и реки, из которых насосные станции снова забирают воду и после очистки перекачивают ее в водопровод.

Если попытаться заставить работать насос с двумя закрытыми трубами, как показано на рисунке 125, то никакого тока воды не будет, так как для нее нет замкнутой цепи. Так же обстоит дело и с электрическим током. Его отбирают от генератора (на электростанции), батареи (в карманном фонарике) или аккумулятора (в транспорте).

С одного полюса названных источников тока он течет (рис. 126) по проводнику к потребителю (лампы, радиоприемники, кипятильники, холодильники и т. д.), затем от потребителя по другому проводнику возвращается снова к источнику тока. Электрический ток точно так же, как и вода, может течь лишь в том случае, когда имеется замкнутая цепь.

Как количество воды, протекающее через трубу, можно измерять в кубических метрах, так и количество электрического тока, протекающего по проводам, можно измерить. Например говорят: в сети течет ток силой 1,5 ампера (1,5 а).

Величина тока, называемая силой тока, зависит от проводника, по которому он течет.

Пример. Если мы вставим штепсель нагревательного прибора в розетку, то электрический ток, поступающий от генератора электростанции по одной из жил проложенного под землей кабеля или воздушного провода, потечет через распределительный щит по скрытой проводке дома в нашу квартиру. Здесь он через счетчик, предохранитель, один из двух проводников, ведущих к розетке, попадает в одну из клемм розетки. По одному из двух штырей штепселя ток через жилу шнура поступит к нагревательному прибору. Отсюда он, пройдя через проволочное сопротивление прибора, потечет последовательно через вторую жилу шнура, через розетку, квартирную проводку, второй предохранитель, счетчик, скрытую проводку дома и подземный кабель назад к генератору электростанции.

Раньше уже упоминалось, что проводники хорошо проводят ток. Тем не менее они оказывают протекающему электрическому току некоторое сопротивление, иначе ток, как мы это увидим позже, стал бы бесконечно большим. Поэтому можно каждый электрический проводник рассматривать как сопротивление.

Провода, которые подводят электрический ток к нашей квартире, имеют малую величину сопротивления.

По-другому обстоит дело с проволочным сопротивлением в нагревательном приборе. Он так же проводит ток, но имеет очень-большую величину сопротивления. Единица измерения сопротивления - ом. Эта величина обозначается греческой буквой омега (Ω) и пишется, например, 10 Ω. Величина сопротивления проводника зависит от его материала, длины и поперечного сечения. Медь и алюминий имеют незначительное сопротивление, поэтому они проводят электрический ток очень хорошо и применяются как материалы для проводов. Для проволочных сопротивлений в лампочках и нагревательных приборах (кипятильниках, калориферах, подушках, утюгах и т. п.) требуются проводники с большим сопротивлением. Материалом для них служат вольфрам и некоторые сплавы железа. Длинные провода имеют более высокое сопротивление, чем короткие. Например, провод длиной 2 м имеет вдвое большее сопротивление, чем провод длиной 1 м. Само собой разумеется, что оба провода должны состоять из одного материала и иметь одинаковую толщину.

Электрический ток течет по замкнутой цепи от генератора 1 через предохранители 2 всего дома, счетчик 3, квартирные предохранители 4, штепсель 5, электронагревательный прибор 6 и обратно к генератору 1.

Толстые провода имеют меньшее сопротивление, чем тонкие. Провод с поперечным сечением 1,5 мм2 оказывает протекающему току сопротивление в четыре раза большее, чем провод из того же материала и той же длины с сечением б мм2.

Чем больше величина сопротивления проволоки, тем меньше сила тока, который течет через эту проволоку при прочих равных условиях.

Напряжение. Итак, мы знаем, что ток течет от источника тока по цепи снова к источнику. Напряжение создает ток. Оно измеряется в вольтах (в). Его величина зависит от источника тока. Так, например, напряжение одного элемента, который используется в карманном фонарике или транзисторе, равно 1,5 е. В плоских батарейках три элемента включены последовательно и дают напряжение соответственно 4,5 в. На рисунке 127 показаны условное изображение и схема такого последовательного включения источников тока.

При последовательном включении общее напряжение получают путем сложения напряжения отдельных источников тока, например батареек. И наоборот, можно легко вычислить число необходимых лампочек, например для новогодней елки, исходя из напряжения сети и напряжения отдельных лампочек. Напряжение в сети обычно равно 220 в. Крупные силовые и отопительные установки используют напряжение в 380 в.

Напряжение сети можно легко узнать в каждом отдельном случае, если посмотреть на счетчик. Это напряжение постоянно и не зависит от потребителя тока.

Напряжение, сила тока и сопротивление определенным образом связаны друг с другом: величина напряжения равна произведению величины силы тока на величину сопротивления: напряжение = сила тока X сопротивление, или U = IR.

Например, если напряжение в розетке составляет 220 в и мы подключаем к ней грелку с сопротивлением спирали в 48,4 ом, то ток в этой сети будет равен.

С другой стороны можно рассчитать сопротивление провода, если известна сила тока. Предположим, что по спирали лампочки накаливания, включенной в сеть с напряжением 220 в, течет ток 0,27 а, то сопротивление горящей лампочки равно в этом случае.

Как узнать силу тока, чтобы вычислить сопротивление, будет показано в следующем разделе.

Мощность. Мощность электрического тока, которую потребляет какой-либо прибор, измеряется в ваттах или киловаттах. 1000 ватт составляют 1 киловатт, или 1000 вт = 1 квт. Мощность указывают на приборах. Так, например, на лампочке накаливания мы можем прочитать 220 в/40 вт. Это означает, что лампочка должна включаться в сеть с напряжением 220в и в этом случае потребляемая мощность равна 40 вт. Читаем на кипятильнике: 220 в / 750 вт и на калорифере - 220 в / 1000 вт. Это значит, что кипятильник в сети с напряжением 220 в потребляет 750 вт, а калорифер - 1000 вт, т. е. 1 квт.

Исходя из этих двух величин - напряжения и мощности, мы можем определить силу тока, который течет через сопротивления приборов. Сила тока равна частному от деления мощности на напряжение:

Этот ток (рис. 128) течет из розетки через одну из жил шнура, спираль калорифера и другую жилу обратно к розетке.Если наряду с калорифером подключен еще и кипятильник мощностью 500 вт к той же сети, то в ней потечет дополнительныйток в

Оба этих тока объединяются в клеммнике (рис. 129) и текут вместе по проводу к предохранителям через счетчик Домашнюю проводку и кабель. Таким образом, по проводу до клеммника течет ток в 4,5 а + 2,3 а = 6,8 а.

Однако до счетчика внутри квартиры могут ответвляться еще другие токи (в кухне, ванной и т. д.), которые также нужно стожить вместе, чтобы подсчитать общий ток. На каждой лестничной площадке, кроме того, необходимо учесть еще и ответвление в другие квартиры, а ток в кабеле складывается из токов, которые текут в ответвлениях к отдельным домам (рис. 130).

Внутри квартиры мы можем высчитать общий ток, который течет через предохранители и счетчик, если сложить мощности всех подключенных приборов (например, лампочки 40 вт, 41 вт, 40 вт, 100 вт, радиоприемник 50 вт, кипятильник 300 вт, плитка 800 вт - итого 1370 вт) и полученную сумму разделить на напряжение (1370 вт: 220 в = 6,2 а).

Работа электрического тока. Каждый потребитель электрической энергии имеет счетчик, который устанавливается организацией ведающей энергетическим снабжением. Этот счетчик устанавливается так, что через него протекает весь используемый в домашнем хозяйстве ток. Одновременно он регистрирует и напряжение сети. Израсходованная электрическая энергия в форме мощности «подсчитывается» счетчиком и должна быть оплачена. Электрическая энергия -это работа электрического тока. Она равна мощности, умноженной на время, в течение которого расходуется энергия:

Если калорифер мощностью 1000 вт, упоминавшийся ранее, включен в течение 2,5 часов, то он совершает следующую работу:

Кипятильник мощностью 500 вт при включении в сеть на 0,5 часа потребляет:

0,5 квт X 0,5 ч = 0,25 квт-ч.

Оба прибора, таким образом, потребляют - каждый в течение своего рабочего времени - 2,5 квт-ч + 0,25 квт-ч = 2,75 квт-ч. На это число увеличится показание счетчика и будет зафиксирована израсходованная энергия. При определении величины оплаты за электричество эта сумма умножается на стоимость одного киловатт-часа (например 4 коп.).

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Тульский государственный университет"

Кафедра физики

Семин В.А., Семина С.М.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическии занятиям

по дисциплине

ФИЗИКА

Зав. кафедрой физики _ Д.М. Левин Методические указания пересмотрены и утверждены на заседании кафедры физики ЕН факультета протокол № _ от «» 200_ г.

Зав. кафедрой физики _ Д.М. Левин 1. Цели и задачи практических занятий:

а) Изучение основных физических явлений и идей, овладение фундаментальными понятиями, законами и теориями современной и классической физики, а также методами физического исследования.

б) Формирование научного мировоззрения и современного физического мышления.

в) Овладение приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики.

Объём и сроки выполнения данного вида работ соответствуют учебными планами студентов дневной формы обучения специальностей 020000 естественные науки, 090900 информационная безопасность, 120000 геодезия и землеустройство, 130000 геология, разведка полезных ископаемых, 140000 энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника, 150000 металлургия, машиностроение и материалообработка, 160000 авиационная и ракетно-космическая техника, 170000 оружие и системы вооружений, 190000 транспортные средства, 200000 приборостроение и оптотехника, 220000 автоматика и управление, 230000 информатика и вычислительная техника, 240000 химическая и биотехнологии, 260000 технология продовольственных продуктов и потребительских товаров, 270000 строительство и архитектура, 280000 безопасность жизнедеятельности, природообустройство и защита окружающей среды 2. План занятий.

1. Разбор вопросов студентов по домашнему заданию.

2. Решение типовых задач на доске.

3. Самостоятельное решение студентами некоторых задач на занятии и подведение итогов.

4. Формулировка домашнего задания.

3. Темы занятий.

1. Расчет напряжености электрического поля, созданного дискретными и распределенными зарядами.

2. Расчет потенциала электрического поля, созданного дискретными и распределенными зарядами. Расчет напряженности электрического поля при известной функции потенциала (x,y).

3. Заряд, прошедший через поперечное сечение проводника. Закон Джоуля - Ленца. Законы Ома и правила Кирхгофа.

4. Контрольная работа по темам 1–3.

5. Расчет силы тока через поперечное сечение проводника. Закон Ома в локальной и интегральной форме. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

6. Суперпозиция магнитных полей. Виток с током в магнитном поле. Сила Лоренца.

7. Э.Д.С. индукции и самоиндукции. Электрические затухающие и вынужденные колебания.

8. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга.

9. Контрольная работа по темам 5–8.

10. Дополнительная глава. Использование теоремы Гаусса в дифференциальной и интегральной формах.

4. Электронная версия http://physics.tsu.tula.ru/students/metodich_files/practich-elmag.pdf Занятие Расчет напряженности электрического поля, созданного дискретными и распределенными зарядами.

Точечный заряд q создает вокруг себя электрическое поле с напряженностью kq er, (1.1) E r Н м, r – расстояние от заряда где k Кл до точки О, в которой исследуется поле, er – единичный вектор, направленный по радиусРис. 1 вектору r от точечного заряда q до точки О.

Из (1.1) следует, что если заряд q положительный, то напряженность электрического поля E направлена от точки О в ту же сторону, что и вектор er. В случае, если заряд q отрицательный, то вектор E направлен противоположно вектору er.

Если в пространство поместить два (или несколько) точечных электрических заряда (см. рис.1), то они будут создавать в точке О электрическое поле, напряженность которого Eрез можно найти с помощью принципа суперпозиции полей, то есть векторно складывая напряженности полей E1 и E2, создаваемые зарядами q1 и q2 в точке О независимо друг от друга (метод параллелограмма). Таким образом На рис.1 приведен пример с положительным зарядом q1 и отрицательным зарядом q2. В точке О заряд q1 создает поле, модуль напряkq женности которого равен E1 21. Аналогично, заряд q2 в точке О создает поле, модуль напряженности которого равен E2 22. Возводя левую и правую части формулы (1.2) в квадрат, получим выражение Eрез E12 E22 2 E1 E2 cos, где – угол между векторами E1 и E2.

Таким образом модуль напряженности результирующего поля равен:

Если в пространстве находится три и более электрических заряда, то формулу (1.2) проще всего записать в проекциях на оси декартовой системы координат:

Используя теорему Пифагора и формулы (1.4), можно найти модуль напряженности результирующего поля:

Заряды q1 = 1 мкКл и q2 =2 мкКл находятся на серединах соседних сторон квадрата со стороной b = 1 м и создают электрическое поле с напряженностью Eрез в точке Р, находящейся в вершине квадрата (см.

рис. 2). Найти величину горизонтальной и вертикальной проекции вектора Eрез, а также его модуль Eрез Можно найти косинус и синус угла:

Воспользуемся формулами (3.4) и (3.5), а затем и (3.7):

Eрез Eрез x Eрез y 48,92 6, 432 49,3 кВ/м Модуль вектора Eрез можно найти с помощью формулы (3.3), не находя его проекции:

Eрез где dq – элементарный заряд, который может быть распределен или по объему dV, или по поверхности dS, или на участке линии dl.

В любом из этих случаев необходимо разбить заряженную область на малые элементы и выразить их заряд через плотность, например dq dV для объемного распределения (см. рис.3). В этом случае применение принципа суперпозиции (1.2) для нахождения напряженности электрического поля E в векторной форме вызывает большие трудности из-за бесконечного числа элементарных зарядов dq, распределенных в пространстве. В этом случае необходимо воспользоваться не векторным сложением вкладов полей dE, а сложением их проекций:

Пример задачи Определить проекцию на ось x напряженности электрического поля, создаваемого этим зарядом в центре полукольца, если 0 = 1 мкКл/м.

Как видно из рис.4, проекция на ось х напряженности электрического поля, созданного элементарным зарядом dq dl в точке О равна:

Учитывая, что dl Rd, а cos d d sin, получим

1.1 Заряд q1 = 1 мкКл находится в вершине квадрата со стороной b =1 м, а заряд q2 =2 мкКл – в центре. Найти модуль напряженности электрического поля в точке Р, находящейся в другой вершине этого квадрата (см. рис.).

1.2 Заряды q1 = 1 мкКл и q2 = – 2 мкКл находятся в соседних вершинах квадрата со стороной b = 50 см.

Найти величину горизонтальной проекции напряженности электрического поля в точке Р, находящейся на середине противоположной стороны квадрата (см. рис.).

Найти величину напряженности электрического поля в точке A на продолжении стержня на расстоянии a = 20 см от его конца (см. рис.). Ответ: 180 кВ/м A x 2, 0 x b, где х - координата точки на стержне, b =3 м – длина стержня, А = 2 мкКл/м3. Чему равна величина напряженности электрического поля, создаваемого этим зарядом в начале координат О, совпадающем с концом стержня?

Определить величины проекций напряженности электрического поля в центре кольца на оси x и у,проведенных по двум перпендикулярным диаметрам, если R = 2 м, 0 = 5 мкКл/м.

С ориентирован в направлении...

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) равен q1 и на расстоянии 2а от q2, то вектор напряженности поля в точке С ориентирован в направлении...

1.8с. Заряды q1 = 2 мкКл и q2 = 3 мкКл находятся в соседних вершинах квадрата со стороной b =1,5 м.

Найти модуль напряженности электрического поля в точке Р, находящейся в центре квадрата (см. рис.).

1.9с. Заряд q1 = 4 мкКл находится в вершине квадрата со стороной b = 60 см, а заряд q2 = – 3 мкКл – на середине стороны. Найти модуль напряженности электрического поля в точке Р, находящейся в центре квадрата (см. рис.).

на середине стороны. Найти величину вертикальной проекции напряженности электрического поля в точке Р, находящейся в противоположной вершине квадрата (см. рис.).

Найти величину напряженности электрического поля в точке A на продолжении стержня на расстоянии а =10 см от его конца (см. рис.).

1.12с. Тонкий стержень заряжен неравномерно. Электрический заряд распределен по нему с линейной плотностью точки на стержне, b = 4 м – длина стержня, А = 3 мкКл/м4. Чему равна величина напряженности электрического поля, создаваемого этим зарядом в начале координат О, совпадающем с концом стержня?

Определить проекцию на ось x напряженности электрического поля, создаваемого этим зарядом в центре полукольца, если 0 = 400 нКл.

Определить величину проекции на ось x напряженности электрического поля, создаваемого этим зарядом в центре кольца, если, 0 = мкКл/м.

Расчет потенциала электрического поля, созданного дискретными и распределенными зарядами. Расчет напряженности электрического поля при известной функции потенциала (x, y).

Электростатическое поле точечного заряда характеризуется не только вектором напряженности E (см. (1.1)), но и потенциалом:

Из (2.1) видно, что потенциал – это скалярная величина, которая может быть как положительная, так и отрицательная в зависимости от знака заряда.

Используя принцип суперпозиции полей, можно найти потенциал результирующего электрического поля в заданной точке О как алгебраическую сумму потенциалов полей, созданных каждым зарядом независимо друг от друга (см. рис. 1):

Найти потенциал электрического поля в точке Р, находящейся в другой вершине этого квадрата (см. рис.).

данные в формулу (2.2):

Для рассчета потенциала электрического поля, созданного распределенным зарядом с известной функцией объемной, поверхностной или линейной плотности заряда, применим принцип суперпозии (2.2) в виде – где r – расстояние от малого элемента с зарядом dq до точки О (см.

рис.3), dq dV для объемного распределения, dq dS для распределения по поверхности или dq dl для распределения по тонкой линии.

0 = 1 мкКл/м. Определить потенциал, создаваемый этим зарядом в центре полукольца.

Выделим элемент dl = Rd на полуокружности и, учитывая, что расстояние от элемента до точки О равно r R, по формуле (2.3) рассчитаем потенциал в точке О:

ордината точки на стержне, b = 1 м – длина стержня, 0 = 1 мкКл/м.

Чему равна величина потенциала, создаваемого этим зарядом в начале координат О, совпадающем с концом стержня?

Выделим элементарный заряд dq на стержне длиной dx на расстоянии х от начала координат О (см. рис.5). Учитывая, что r = x, а dq = dx, найдем по формуле (2.3) потенциал в точке О:

Рассмотрим пробную частицу с электрическим зарядом q0, находящуюся в электростатическом поле с напряженностью E и обладающую потенциальной энергией W. Как известно, электростатическое поле потенциально, следовательно работа поля по перемещению частицы равна убыли потенциальной энергии:

Из (2.4) можно сделать выводы относительно проекций силы, действующей на частицу:

где W x ; W y; W z – частные производные по х, у, z.

Представим силу в векторном виде:

Градиент энергии взаимодействия частицы с полем gradW W, где – i j k – дифференциальный оператор "набла".

Разделим уравнение (2.6) на q0 и, учитывая, что E,а, получим связь между напряженностью электростатического поля E и электрическим потенциалом:

где grad это вектор, направленный в сторону наибыстрейшего возрастания потенциала.

Эквипотенциальной поверхностью называется поверхность в силовом поле, в каждой точке которой потенциал одинаков. Таким образом, если частица q0 перемещается по эквипотенциальной поверхности, то ее потенциальная энергия не изменяется, и работа над частицей в этом случае не совершается. Из (2.4) следует, что сила, действующая на частицу перпендикулярна перемещению, а значит и эквипотенциальной поверхности.

Из (2.7) можно сделать вывод, что напряженность E направлена в сторону наибыстрейшего убывания потенциала перпендикулярно эквипотенциальной поверхности.

Модуль вектора E можно найти по формуле:

Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону Ax10 y10. Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0, y0, если А = 2 В/м20, x0 1 м, y0 2 м.

По формуле (2.8) рассчитаем проекции вектора напряженности E:

Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону Ax10 By15. Найти модуль напряженности электрического поля в точке P x0, y0, если А = 2 В/м10, В = 3 В/м15, x0 1 м, y0 2 м.

Подставляя значения координат x x0, y y0, получаем:

Результат подставляем в (2.9):

Задачи для работы на практическом занятии.

середине стороны. Найти потенциал электрического поля в точке Р, находящейся на середине противоположной стороны квадрата (см. рис.). Ответ: 130 кВ 2.2 Заряд q1 = 2 мкКл находится в вершине квадрата со стороной b = 40 см, а заряд q2 = –3 мкКл – на середине стороны. Найти потенциал электрического поля в точке Р, находящейся на середине стороны квадрата на расстоянии a = 60 см от его конца (см. рис.). Ответ: 22,0 кВ 2.4 Положительный заряд распределен по тонкому полукольцу радиуса R = 50 см с линейной 0 = 2 мкКл/м. Определить потенциал, создаваемый этим зарядом в центре полукольца. Ответ: 11,7 кВ 2.5 Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону Ax 5 y 2, где А = 4 В/м7. Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0 1 м, y0 2 м. Ответ: 81,6 В/м.

2.6 Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону Ax 4 By 3, где А = 2 В/м4, В = 3 В/м3. Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0 2 м, y0 3 м.

2.7 Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону sin Ax B sin Cy. Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0, y0. A 2 рад/м, B 3 В, C 4 рад/м, 2.8э. На рисунке показаны эквипотенциальные линии системы зарядов и значения потенциала на них. Вектор напряженности электрического поля в точке А ориентирован в направлении...

2.9э. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, вектор напряженности которого в точке Р(x1,y1) направлен вдоль оси х. Какая зависимость потенциала электрического поля от координат x, y может соответствовать такому направлению напряженности?

2.10э. На металлический шар поместили положительный заряд Q. Зависимость потенциала электрического поля от расстояния до центра шара будет описываться графиком...

2.11э. Две бесконечные параллельные пластинки равномерно заряжены равными по величине и разноименными по знаку поверхностными плотностями заряда. Если ось Х направить перпендикулярно пластинкам, то зависимость величины напряженности электрического поля в зависимости от х будет представлена графиком...

2.12э. Потенциал электрического поля зависит от координаты х, как показано на рисунке. Какой рисунок правильно отражает зависимость проекции напряженности электрического поля от координаты х?

соседних вершинах квадрата со стороной b = 20 см.

Найти потенциал электрического поля в точке Р, делящей сторону квадрата на два равных отрезка (см. рис.).

2.14с. Заряд q1 = 4 мкКл находится в вершине квадрата со стороной b = 40 см, а заряд q2 = – 5 мкКл – на середине стороны. Найти потенциал электрического поля в точке Р, находящейся в противоположной вершине квадрата (см. рис.). Ответ: – 37,0 кВ точке A на продолжении стержня на расстоянии a = 20 см от его конца (см. рис.). Ответ: 29,0 кВ 2.16с Тонкий стержень заряжен неравномерно. Электрический заряд распределен по нему с линейной плотностью 0 x 5, 0 x b, где х - координата точки на стержне, b = 2 м – длина стержня. Чему равна величина потенциала, создаваемого этим зарядом в начале координат О, совпадающем с концом стержня, если 0 = 10 мкКл/м6?

потенциал, создаваемый этим зарядом в центре полукольца, если 0 = 1 мкКл/м. Ответ: 14,1 кВ 2.18с. Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону 5 x 3 6 y 4 (В). Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0, y0 x0 3 м, y0 2 м. Ответ: 235 В/м 2.19с. Потенциал электростатического поля зависит от координат по закону A exp Bx C cos Dy. Найти величину напряженности электрического поля в точке P x0, y0. A 1 В, B 2 м–1, C 3 В, 2.20с. В некоторой области пространства создано электростатическое поле, вектор напряженности которого в точке Р(x1,y1) направлен под некоторым углом к оси х (см. рис.). Какая зависимость потенциала электрического поля от координат x, y может соответствовать такому направлению напряженности?

2.21с. Электрон перемещается в кулоновском поле заряженной частицы из точки А в точку В в одном случае по траектории 1, в другом случае по траектории 2. Как соотносятся величины работ, совершаемых электрическим полем над электроном, в этих двух случаях?

Заряд, прошедший через поперечное сечение проводника.

Закон Джоуля - Ленца. Законы Ома и правила Кирхгофа.

Сила тока определяется, как заряд, протекающий через поперечное сечение провода за единицу времени, т.е.

Если известна зависимость силы тока I t, то из (3.1) можно выразить заряд, протекающий за малый промежуток времени:

и за любой промежуток времени где 2 1 – разность потенциалов.

В законе Ома используют другую величину – напряжение или падение напряжения: U 1 2. Таким образом (3.4) можно переписать в другом виде: A qU.

Для малого промежутка времени, используя (3.2), преобразуем (3.4) следующим образом:

где P IU – электрическая мощность.

Используя закон Ома для однородного участка цепи U IR, и подставляя его в (3.5), получим закон Джоуля-Ленца:

В формуле (3.6) учтено то обстоятельство, что работа электрического поля, совершенная над электрическими зарядами, не приводит к увеличению их кинетической энергии, а выделяется в виде тепла dQ.

По проводу сопротивлением R1 = 20 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I 5t10 (А). Чему равно количество тепла, выделившееся в проводе, и количество электричества, прошедшее через сечение провода за промежуток времени от Подставим функцию силы тока от времени в формулу (3.3) и (3.6):

По проводу сопротивлением R1 = 30 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I A sin t, где А = 4 А/с, рад/с. Чему равно количество теплоты, выделившейся в проводе, и количество электричества, прошедшее по проводу за промежуток времени от t0 0 до t1 = 0,5 с?

Подставим функцию силы тока от времени в формулу (3.3) и (3.6):

множество элементов, таких как резисторы, конденсаторы, источники тока, катушки индуктивности. Эти элементы связаны Контур – это замкнутая линия, проведенная вдоль соединительных проводов так, что нигде не пересекает саму себя. На рис.6 изображены два контура I и II. Обход вдоль этих контуров здесь выбран по часовой стрелке (в общем случае можно выбрать произвольно).

Обычно известны характеристики всех элементов, входящих в схему, т.е. сопротивления резисторов, Э.Д.С. источников тока и т.д.

В этом могут помочь правила Кирхгофа.

или алгебраическая сумма всех сил токов, сходящихся в узле, равна 0.

Токи, втекающие в узел берутся со знаком "–", а токи вытекающие – алгебраическая сумма падений напряжений на каждом элементе контура равна алгебраической сумме э.д.с. в этом контуре.

Падение напряжения на сопротивлении считается положительным, если направление тока через это сопротивление совпадает с направлением обхода контура, выбранного произвольно.

Э.Д.С. считается положительной, если при обходе контура осуществляется переход через источник от "–" (меньший отрезок) к "+" (больший отрезок).

Запишем формулу (9.3) для двух контуров:

Если известны некоторые токи, то расчет схемы упрощается, и можно иногда обойтись решением всего одного уравнения.

Запишем формулу (9.3) для контура I (см. рис.7).

И выразим отсюда E1:

Задачи для работы на практическом занятии.

3.1 По проводу сопротивлением R1 = 2 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I A t 3, где А = 2 А/с3/2. Чему равно количество теплоты, выделившейся в проводе, и количество электричества, прошедшее по проводу за время t = 2 c?

3.2 По проводу сопротивлением R1 = 3 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I A exp Bt, где А = 5 А, В = 0,5 с–1. Чему равно количество теплоты, выделившейся в проводе за время t1 = 2 с, а также заряд, прошедший по проводу за это же время?

3.3 По проводу сопротивлением R1 = 3 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по гармоническому закону I A cos t, где А = 4 А, = /3 с–1. Чему равно количество теплоты, выделившейся в проводе за половину периода, а также заряд, прошедший по проводу за это же время?

3.4. Через сопротивление R = 5 Ом начинает течь ток, возрастающий со временем по закону I At 2. Какое тепло выделится на сопротивлении к моменту t = 5 с, если за это время через сопротивление I 4 и I 5, протекающих через резисторы R1, R4 и R5 соответственно;

2) величину э.д.с. Е2.

Отв.: I1 1 А (влево); I 4 1,5 А (вниз); I 5 3,5 А (вверх); Е2 = 1 В.

3.6э. На рисунке представлена часть электрической схемы, для которой известны только I3 1 А. Чему равна сила тока через сопротивление R2 ?

а) 1,0 А; б) 0,6 А; в) 0,5 А; г) нельзя рассчитать, т.к. не хватает данных 3.8э. Напряженность электрического поля в проводнике увеличили в 2 раза. Как изменилась удельная тепловая мощность (тепло, выделяющееся за единицу времени в единице объема)?

а) увеличилась в 2 раза; б) увеличилась в 4 раза;

в) увеличилась в 8 раз; г) уменьшилась в 2 раза.

3.9э. Сила тока, текущего по проводнику, меняется во времени, как показано на рисунке. Какой заряд протечет сквозь поперечное сечение проводника в промежуток времени а) 7 Кл; б) 12 Кл; в) 10,5 Кл; г) 1,5 Кл.

3.10э. Реостат сопротивлением 10 Ом подключен к источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом, как Если движок реостата перемещать из крайнего правого положения влево, то мощность тока в реостате будет … а) сначала увеличиваться, а затем уменьшаться б) сначала уменьшаться, а затем увеличиваться в) непрерывно увеличиваться г) непрерывно уменьшаться 3.11э. Реостат сопротивлением 0,5 Ом подключен к источнику тока с внутренним сопротивлением 1 Ом, как Если движок реостата перемещать из крайнего правого положения влево, то мощность тока в реостате будет … а) сначала увеличиваться, а затем уменьшаться б) сначала уменьшаться, а затем увеличиваться в) непрерывно увеличиваться г) непрерывно уменьшаться 3.12с. По проводу сопротивлением R1 = 25 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I A sin t, где = 40 с–1. Чему равно количество электричества, прошедшее за половину периода, если за это время в проводе выделилось 5 Дж тепла?

3.13с. По проводу сопротивлением R1 = 12 Ом течет переменный электрический ток. Сила тока изменяется по закону I A exp Bt, где В = 0,01 с–1. Сколько тепла выделится в проводе за две секунды, если за это время по проводу прошел заряд 5 Кл?

источник E2. Чему равна эдс E3 ?

Ответы: 0,33 Ом, I 3 = 1 А (вправо), I 4 = 0,75 А (вниз), 3.15э. На рисунке представлена часть электрической схемы, для которой известны только некоторые параметры: R1 4 Ом, R2 1 Ом, а источник 1 5 В и имеет нулевое внутреннее сопротивление. Потенциалы 1 8 В, 2 2 В, а сила тока через сопротивление R1 равна I1 1 А.

Закон Ома в локальной и интегральной форме.

Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

Плотность тока равна силе тока, протекающего сквозь единичную площадку, расположенную перпендикулярно линиям тока:

Зная распределение плотности тока в пространстве, можно расчитать полный ток сквозь произвольную поверхность S:

где вектор dS dS n, а n – это единичный вектор нормали к площадке dS ; – угол между векторами j и n.

Если проводник сделан в виде тонкой полосы, и известна линейная плотность тока i, то где dx – ширина полоски, вдоль которой течет ток dI Закон ома в локальной форме утверждает, что плотность тока пропорциональна напряженности электрического поля E, создающего этот ток:

где – удельная проводимость вещества, проводящего ток.

Обратная величина удельной проводимости называется удельным сопротивлением:

Из (2.8) в случае однородного электрического поля в Преобразуя (4.3) можно вывести закон Ома для однородного участка цепи:

– сопротивление участка длины l с поперечным сечением S.

По неоднородному цилиндрическому проводу радиуса R = 2 мм течет ток. Найдите силу тока, протекающего через поперечное сечение проводника, если зависимость плотности тока от расстояния r до оси задается форr Разобъем поперечное сечение проводника (круг радиуса R) на кольца радиуса r и шириной dr (см.

рис.8). Площадь такого кольца равна dS 2rdr, а угол между j и dS равен 0. Используя формулу (4.2), найдем полный ток, протекающий через все поперечное сечение проводника:

через поперечное сечение проводника, если плотность тока зависит от расстояния x от одной из боx ковых граней по закону j x j0, где j0 2 А/мм2; b = 5 мм.

(квадрат b b) на узкие полоски шириной dx и высотой b (см. рис.9). Площадь такой полоски равна dS bdx а угол между j и dS равен 0. Используя формулу (4.2), найдем полный ток, протекающий через все поперечное сечение проводника:

Пример задачи Рис. Выделим на плоскости параллельно средней линии на расстоянии х узкую полоску шириной dx (см. рис.10). Используя формулу (4.3) найb Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции:

– циркуляция по замкнутому контуру вектора индукции магнитного поля равна алгебраической ограниченную контуром, умноженной на магнитную постоянную 0 4 107 Гн/м. Cила тока считается положительной, если направление тока в точке пересечения с поверхностью S совпадает с направлением положительной нормали к поверхности в этой точке, и отрицательный, если направление тока противоположно направлению этой нормали. Положительная нормаль определяется по правилу правого винта по отношению к направлению обхода Г (см. рис.).

Если один из токов охватывается контуром N раз, то в формуле (4.9) такой ток будет складываться N раз.

По цилиндрическому проводнику радиуса R = 2 мм течёт ток, плотность которого меняется с расстоянием r от оси проводника по закону j j0 exp Br 2, где B 1 мм–2 j0 = 3 А/мм2. Найти индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r1 R 2 от оси проводника.

линией индукции магнитного поля в виде окружности радиуса R 2, ось которой совпадает с осью проводника. Разделим сечение этого контура на полоски радиуса r, шириной dr и площадью dS 2rdr и найдем суммарный ток, пронизывающий этот контур:

Задачи для работы на практическом занятии.

4.1. По неоднородному цилиндрическому проводу радиуса R = 2 мм течет ток. Найдите силу тока, протекающего через поперечное сечение проводника, если плотность тока зависит от расстояния r до оси по закону:

б) j r j0 exp Br 2, где j0 = 4 А/мм2, В= 0,01 мм–2.

сечения b b течет ток. Найдите силу тока, протекающего через поперечное сечение проводника, если плотность тока зависит от расстояния x тока, протекающего по всей полосе, если линейная плотность тока зависит от расстояния x до 4.4э. По двум однородным цилиндрам, изготовленным из одинакового материала, течет постоянный ток. Что можно сказать о соотношении между величинами плотностей тока в цилинде А и в цилиндре В?

а) Исходя из рисунка, нельзя сказать определенно. Надо знать точное соотношение между длиной и площадью цилиндра.

постоянного напряжения. Что можно сказать о соотношении между величинами напряженностей г) Исходя из рисунка, нельзя сказать определенно. Надо знать точное соотношение между длиной и площадью цилиндра.

4.6э В некоторой замкнутой цепи существует участок, состоящий из двух резисторов, соединенных последовательно. В точках соединения резисторов А и В известны потенциалы 1 и 2 (см. рис.).

Потенциал 3 в точке С равен... а) 6 В б) 0 В в) 7,5 В г) -1,5 В 4.7э В некоторой замкнутой цепи существует участок, состоящий из трех резисторов, соединенных последовательно. В точках соединения резисторов А и С известны потенциалы A и C (см. рис.). На участке АС выделяется тепловая мощность, равная... а) 20 Вт б) 36 Вт в) 28 Вт г) 14 Вт 4.8. По цилиндрическому проводнику радиуса R течёт ток, плотность которого меняется с расстоянием r от оси проводника по закону j j0, где j0 = const. Найти отношение индукций магнитного поля в точках, находящихся на расстояниях r1 2 R и r2 R 2 от оси проводника. Ответ: B1 B2 2.

4.9. По длинным проводам различной конфигурации текут разные токи. I1 1 А, I 2 2 А, I 3 3 А, I 4 4 А, I 5 5 А. Найдите циркуляцию вектора индукции магнитного поля, созданного этими токами, по замкнутому контуру Г.

4.10c. По неоднородному цилиндрическому проводу радиуса R = 3 мм течет ток. Найдите силу тока, протекающего через поперечное сечение проводника, если плотность тока зависит от расстояния r до оси по закону б) j r j0 sin Br 2, где j0 = 3 А/мм2, В= 0,01 мм–2.

протекающего через поперечное сечение проводника, если плотность тока зависит от расстояния x от одной из боковых граней по закону:

4.12c. Вдоль средней линии проводящей полосы шириной 2b = 8 мм течет ток. Найдите силу тока, протекающего по всей полосе, если линейная плотность тока зависит от расстояния x 4.13э. Два однородных цилиндра из одинакового материала подключены параллельно к источнику постоянного напряжения. Что можно сказать о соотношении тепловых мощностей PA и PB, выделяющихся в этих цилиндрах?

г) Исходя из рисунка, нельзя сказать определенно. Надо знать точное соотношение между длиной и площадью цилиндра.

соотношении тепловых мощностей PA и PB, выделяющихся в этих г) Исходя из рисунка, нельзя сказать определенно. Надо знать точное соотношение между длиной и площадью цилиндра.

цепи существует участок, состоящий из трех резисторов, соединенных последовательно. В точках соединения резисторов А и С известны потенциалы A и C (см. рис.).

На участке АС выделяется тепловая мощность, равная...

4.16c. По длинным проводам различной конфигурации текут разные токи. Найдите циркуляцию вектора индукции магнитного поля, созданного этими токами, по замкнутому контуру Г.

а) 7,3; б) – 9,3; в) 9,3; г) – 11,3 ; д) 11,3. (мкТл·м) Виток с током в магнитном поле. Сила Лоренца.

Рассмотрим несколько простых примеров создания магнитного поля электрическими токами разных конфигураций:

– индукция магнитного поля прямого провода на расстоянии R от него.

– индукция магнитного поля в центре витка с радиусом R.

– индукция магнитного поля, созданного отрезком с током в точке О на расстоянии а от линии, на которой Направление индукции магнитного поля B определяется по правилу правого винта (см. рисунки к формулам (5.1) – (5.3)).

Индукция магнитного поля, созданного проводником сложной конфигурации, находится по принципу суперпозиции полей:

где Bi – индукция поля, созданного частью провода простой формы.

Электрический ток I = 1 A течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рис.4. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в точке О, если R = 1 м.

Как видно из рис.11, магнитное поле в точке О создается отрезком длиной R и дугой радиуса 2R с углом разворота 135. Электрический ток, направленный на точку О магнитного поля в ней не создает.

Используем формулу (5.2) для нахождения индукции магнитного поля, созданного дугой:

Индукцию магнитного поля, созданного отрезком, найдем по формуле (5.3), подставляя следующие данные:

Результирующее поле равно сумме этих полей, так как вектора индукции Bдуги и Bотрезка направлены в точке О в одну сторону:

Bрез Bотр Bдуги 0,237 мкТл Ответ: 0,237 мкТл;

так, как показано на рис.5. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре окружности радиуса R = 1 м.

Рис.12 Найдем отдельные вклады в индукцию магнитного поля в точке О (центр окружности), созданные двумя полубесконечными прямолинейными проводниками и проводником в виде дуги с углом разворота.

Для луча с током, текущим против оси х на расстоянии R от точки О, воспользуемся половинным вкладом из формулы (5.1):

Аналогично для второго луча с током, текущим вдоль оси у на расстоянии 2R от точки О:

Для проводника в виде дуги в 3 4 окружности радиусом R используем формулу (5.2):

Направления векторов B1, B2 и B3 различны:

Используя принцип суперпозиции (5.4) и теорему Пифагора, найдем модуль индукции результирующего магнитного поля в точке О:

Небольшой виток площадью S с током I обладает магнитным моментом pm I S I S n, который направлен вдоль положительной нормали n, определяемой по правилу правого винта относительно направления тока по этому витку. Такой магнитный момент, взаимодействуя с внешним магнитным полем с индукцией B, обладает энергией взаимодействия Стремясь занять в пространстве положение с наименьшей потенциальной энергией (5.5), виток разворачивает свой магнитный момент вдоль индукции поля B. В неоднородном магнитном поле на такой виток действует сила которая стремится втянуть виток в область с большей индукцией.

Если частица с электрическим зарядом q и массой m влетает со скоростью v в магнитное поле с которая перпендикулярна скорости частицы v и индукции B. Это приводит к искривлению траектории без изменения скорости частицы (так как сила Лоренца не совершает работу).

Рассмотрим ситуацию, когда частица влетает в магнитное поле перпендикулярно индукции B. В этом случае она будет двигаться по окружности с постоянной скоростью, а сила Лоренца будет являться центростремительной силой (см. рис.13).

Найдем радиус окружности, используя второй закон Ньютона:

На участок проводника dl с током I в магнитном поле действует сила Ампера:

Тл по окружности летает положительно заряженная частица с зарядом q = 1 мкКл и массой m ное время t, через которое скорость частицы будет направлена а) вдоль оси х; б) против оси х. Найти пройденный путь за это время.

Из векторного выражения (7.1) следует, что сила Лоренца, действующая на частицу в начальный момент времени направлена вдоль оси х, поэтому частица будет двигаться так, как показано на рис.14. Из этого рисунка следует, что через четверть оборота или через время t T 4 скорость частицы окажется направленной параллельно оси х, а через три четверти периода (t 3T 4) – антипараллельно оси х. Используя формулу для радиуса окружности (5.8) и периода (5.9), получаем ответ:

Ответы: а) t = 0,157 мс; S = 1,57 м; б) t = 0,471 мс; S = 4,71 м.

Задачи для работы на практическом занятии.

5.1. Электрический ток течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре полуокружности и в центре прямоугольника. I =1 A, R = 1 м, а = 1 м, b = 2 м.

Ответы: а) 0,314 мкТл; б) 0,414 мкТл; в) 0,214 мкТл; г) 0,894 мкТл 5.2. Электрический ток течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре дуги. I =1 A, R = 1 м, 1200.

Ответы: а) 0,209 мкТл; б) 0,109 мкТл; в) 0,309 мкТл;

Z. Параллельно плоскости XY расположен виток радиуса R с током I 2. Центр витка лежит на оси Y на расстоянии 2R от начала координат. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этими токами в центре витка. I1 1 A, I 2 2 А, R = 1 м. Ответ: 1,26 мкТл 5.4. Ток I течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре окружности радиуса R. I 1 A, R = 1 м.

Ответы: а) 0,426 мкТл; б) 0,236 мкТл; в) 0,314 мкТл; г) 0,372мкТл;

5.5. Небольшой виток с током, обладающий магнитным моментом pm 1 Ам2, удерживают в неоднородном магнитном поле на оси х под углом = 60 к ней. Определите проекцию силы Fx, действующей на виток в точке с координатой x0 = 1 м, если величина индукция магнитного поля на оси х меняется по закону B x Ax 3, где A 1 Тл/м3. Ответ: 1,5 Н;

по окружности летает заряженная частица с зарядом м/с. Индукция магнитного поля В = 1 мкТл и направлена вдоль оси y. В начальный момент времени скорость частицы v была направлена вдоль оси x. Найти:

А) через какое время t скорость частицы в первый раз становится направленной вдоль оси z;

Б) путь S, пройденный частицей за это время;

В) максимальное удаление частицы от оси х;

Г) максимальное удаление от оси z, Ответы: А) 0,236 с; Б) 47,1 м; В) 20 м; Г) 10 м.

5.7э. Магнитное поле создано двумя длинными параллельными проводниками с токами I и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Если I1 = 2I2, то вектор B индукции результирующего поля в точке А направлен...

двух прямолинейных длинных параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем I1 2 I 2. Индукция B магнитного поля равна нулю в некоторой точке участка...

1) a; 2) b; 3) c; 4) d; 5) нет такой точки; 6) посередине между проводами;

5.9э. Рамка с током, обладающая магнитным моментом pm, находится в однородном магнитном поле с индукцией B. Куда направлен момент сил, действующий на рамку?

а) перпендикулярно рисунку "от нас";

б) перпендикулярно рисунку "к нам";

в) вдоль индукции магнитного поля;

г) против индукции магнитного поля.

5.10э. На рисунке указаны траектории заряженных частиц, имеющих одинаковую скорость 5.11э. В магнитном поле на двух нитях висит горизонтальный проводящий стержень. Натяжение нитей равно нулю. Как соотносятся направления магнитного поля и силы тока в стержне?

а) ток течет от L к M, индукция направлена от нас;

б) ток течет от L к M, индукция направлена вправо;

в) ток течет от M к L, индукция направлена от нас;

г) ток течет от M к L, индукция направлена вверх;

5.12с. Электрический ток течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре окружности и квадрата, если I =1 A, R = 1 м, а = 1 м.

Ответы: а) 0,314 мкТл; б) 0,528 мкТл; в) 0,428 мкТл. г) 1,13 мкТл 5.13с. Ток I 1 A течет по длинному проводу, изогнутому так, как показано на рисунке. Найдите индукцию магнитного поля, созданного этим током в центре окружности радиуса R= 1 м.

Ответы:а) 0,537 мкТл; б) 0,537 мкТл; в) 0,384 мкТл; г) 0,481 мкТл;

5.14с. Небольшой виток с током, обладающий магнитным моментом pm 2 Ам2, удерживают в неоднородном магнитном поле на оси х в точке с координатой x0 = 0,5 м. Направление магнитного момента витка противоположно направлению индукции магнитного поля. Определите проекцию силы Fx, действующей на виток, если величина индукции магнитного поля на оси х меняется по закону B x Ax 5, где А = 3 Тл/м5. Ответ: – 1,875 Н.

5.15э. Электрон летает по окружности в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке. Куда направлен вектор индукции магнитного поля?

токами I1 и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Если I1 = 2I2, то вектор B индукции результирующего поля в точке А направлен...

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) B 15.17э. По двум соосным виткам течет одинаковый ток в одном направлении. Расстояние между центрами витков равно 2 см. Верхний виток создает магнитное поле с индукцией В = 1 мкТл в точке А, расположенной на оси на растоянии 1 см от его центра. Чему равна величина индукции магнитного поля, созданного двумя витками?

а) 2 мкТл; б) 0 мкТл; в) 2 мкТл; г) 4 мкТл.

движутся по параллельным линиям на некотором расстоянии друг от друга. Магнитная сила, действующая на правый заряд, имеет направление...

Электрические затухающие и вынужденные колебания Рассмотрим замкнутый контур Г произвольной формы в неоднородном магнитном поле, который ограничивает некоторую поверхность S (см. рис.15). Потоком индукции где – угол между вектором B и нормалью n к площадке поверхности dS, которую магнитное поле пронизывает.

При изменении потока Ф во времени в контуре Г возникает Э.Д.С.

индукции – электродвижущая сила, равная скорости изменения магнитного потока (закон электромагнитной индукции Фарадея):

Если бы контур был сделан из проводящего вещества, то по нему потек бы электрический ток.

Поток Ф может изменяться по следующим причинам.

1) Изменяется индукция магнитного поля B.

2) Изменяются геометрические размеры контура, т.е. изменяется площадь S.

3) Изменяется ориентация контура в пространстве, т.е. изменяется угол.

В случае 1) в пространстве возникает вихревое электрическое поле Eвихр, действующее на свободные электроны проводящего контура.

В случаях 2) и 3) из-за перемещения проводника в магнитном поле на свободные электроны в нем действует сила Лоренца.

где коэффициент пропорциональности L называется индуктивностью контура. Если ток в контуре начинает изменяться, то в нем возникнет Э.Д.С. самоиндукции:

Знак "–" в формулах (6.2) и (6.4) означает, что при изменении магнитного потока сквозь замкнутый контур в нем возникает такая Э.Д.С., которая стремится уменьшить изменение потока. Это правило Ленца. В результате увеличения силы тока на рис. 16, а следовательно и индукции B, возникает вихревое электрическое поле, направленное против тока I в контуре.

пронизывает однородное магнитное поле под углом Найти модуль э.д.с. индукции в контуре в момент времени t = 1 с, если Определим зависимость магниного потока от времени:

По формуле (6.2) определим модуль Э.Д.С. индукции:

По проводящему контуру индуктивностью L течет ток I. Найти модуль э.д.с. самоиндукции в контуре в момент времени t = 1 с, если и ток и индуктивность изменяются со временем по законам Воспользуемся формулой (6.4):

рис.17), состоящем из последовательно соединенных резистора с сопротивлением R, конденсатора с емкостью С и где 0 – начальная фаза колебаний, – циклическая частота собственных затухающих колебаний.

Коэффициент затухания и циклическая частота собственных незатухающих колебаний 0 определяются так:

Логарифмический декремент затухания и время релаксации (время, за которое амплитуда уменьшится в е = 2,72 раз) определяются так:

Амплитуда колебаний в контуре уменьшается со временем по закону:

где A0 – начальная амплитуда. Так как энергия незатухающих и слабозатухающих колебаний пропорциональна квадрату амплитуды W A2, то, используя (6.9), получим:

В контуре совершаются свободные слабозатухающие колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp at sin bt. Оцените время, через которое энергия контура уменьшится в раза. q0 1 мкКл; a 0,05 с–1; b 10 c–1. Каким станет коэффициент затухания, если:

а) сопротивление R в контуре увеличить в 2 раза?

б) индуктивность L в контуре увеличить в 2 раза?

в) емкость С в контуре увеличить в 2 раза?

Энергия контура W пропорциональна квадрату амплитуды колебаний, поэтому, используя формулу (6.9) и учитывая, что = а = 0,05 с–1, получим: W A2 q0 e 2 at Из отношения энергий контура в начальный момент времени и в момент времени t из формулы (6.7) следует, что а) если сопротивление в контуре увеличить в два раза, то коэффициент затухания увеличится также в два раза: б) при изменении индуктивности в два раза, коэффициент затухания в) при изменении емкости в два раза коэффициент затухания не изменится, так как он не зависит от емкости С (см. формулу (6.7)).

Ответы: t = 6,93 c; а) = 0,1 с–1; б) = 0,025 с–1; в) = 0,05 с–1.

в и амплитудой q0. Зависимость заряда на конденсаторе от времени будет выглядеть так:

Для того чтобы найти выражение для силы тока в цепи продифференцируем (6.11) по времени:

где I 0 q0 в – амплитуда тока Для расчета падения напряжения на катушке индуктивности используют выражение для ЭДС самоиндукции, но с противоположным знаком U L L dI dt. Подставляя сюда выражение (6.12), получим:

где U 0 L q0 L2 – амплитудное значение напряжения на катушке индуктивв ности.

Теперь можно проанализировать фазы колебаний напряжений на элементах контура: на конденсаторе, катушке индуктивности и резисторе.

Напряжение на конденсаторе можно найти из (6.11):

где U 0C q0 C – амплитуда напряжения на конденсаторе. Из (6.14) и (6.13) видно, что напряжения на конденсаторе и на катушке индуктивности колеблются в противофазе.

Напряжение на резисторе находим из закона Ома и (6.12):

где U 0 R q0 в R – амплитуда напряжения на резисторе. Из (6.15) и (6.14) видно, что напряжение на резисторе опережает по фазе на напряжение на конденсаторе.

Так как элементы контура соединены последовательно (см. рис.18), то напряжение на клеммах источника есть сумма напряжений на конденсаторе, катушке и резисторе. Но складывать такие напряжения надо с учетом фаз, то есть использовать фазовую диаграмму.

Подставив в (6.16) выражения для амплитуд напряжений из (6.13), (6.14) и (6.15), получим выражение Рис.19. Фазовая Если (6.16) разделить на амплитуду тока I 0 из (6.12), то можно найти полное сопротивление цепи или импеданс:

где X L U 0 L I 0 Lв – реактивное индуктивное сопротивление;

X C U 0C I 0 1 в C – реактивное емкостное сопротивление;

R U 0 R I 0 – активное сопротивление резистора.

Выражение X X C X L называют полным реактивным сопротивлением цепи.

Из (6.19) можно найти выражение, называемое амплитудно-частотной характеристикой для тока:

Анализируя амплитудно-частотные характеристики (6.17) и (6.20) для заряда и тока, можно найти резонансные частоты, при которых амплитуды q0 и I достигают максимума:

Из (6.21) видно, что резонансная частота для заряда на конденсаторе меньше, чем для тока. Но если затухание слабое, т.е. 0, то эти частоты можно приблизительно считать равными.

Задачи для работы на практическом занятии.

6.1. Круговой проводящий виток радиуса R = 1 м пронизывает однородное магнитное поле под углом = 60 к нормали витка. Индукция магнитного поля меняется со временем по закону B t At 5, где А = 3 Тл/с5. Найти модуль э.д.с. индукции в контуре в момент времени t = 2 с Ответ: 376,8 В углом =30 к плоскости контура. Индукция магнитного поля меняется со временем по закону B t At 3, где А = 4 Тл/с3. Найти модуль э.д.с. индукции в контуре в момент 6.3. По проводящему контуру индуктивностью L течет ток I. Найти модуль э.д.с. самоиндукции в контуре в момент времени t = 2 с, если и ток и индуктивность изменяются со временем по законам рисунке. Найти модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале времени от t1 = 0 до t2 = 20 с.

перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Величина индукции меняется в зависимости от времени по закону B 2 5t 2 102 Тл. Чему равен магнитный поток сквозь рамку?

6.5. В контуре совершаются свободные колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp 4t sin 3t, где q0 1 мкКл. Найти логарифмический декремент затухания контура. Каким станет период колебаний, если уменьшить сопротивление R до нуля?

Ответы: =8,37, Т = 1,256 c.

6.6. В контуре совершаются свободные колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp 5t sin 4 3t , где q0 3 мкКл. Каким станет время релаксации колебаний, если:

а) одно сопротивление R убрать из контура?

б) добавить последовательно еще одно сопротивление R?

6.7. В контуре совершаются свободные слабозатухающие колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 e 0,1t sin 3t, где q0 5 мКл.

Во сколько раз уменьшится энергия контура за t = 1 с?

6.8э. На рисунке изображен график затухающих колебаний электрического заряда на конденсаторе, описываемый уравнением для тока в катушке индуктивности колебательного контура, состоящего из конденсатора с емкостью С, катушки с индуктивностью L и резистора с сопротивлением а) 40 Гн; б) 5 Гн; в) 2,5 Гн; г) не хватает данных конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного тока, изменяющегося по закону I 0,1cos 3,14t (А). На рисунке представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на сопротивлении U R В, на катушке индуктивности U L 5 В, на конденсаторе U C 2 В. Установите соответствие между сопротивлением и его численным значением.

3. Полное сопротивление пронизывает однородное магнитное поле под углом = 30 к нормали витка. Индукция магнитного поля меняется со временем по закону B t At 4, где А = Тл/с4. Найти модуль э.д.с. индукции в контуре в момент t = 2 с.

Ответ: 1740 В 6.13с. В контуре совершаются свободные колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp 4t sin bt, где q0 3 мкКл.

Найти циклическую частоту колебаний, если логарифмический декремент затухания контура равен = 2. Ответ: 12,56 c– 6.14с. В контуре совершаются свободные колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp 4t sin 3t, где q0 2 мкКл.

Каким станет время релаксации колебаний, если:

а) добавить параллельно еще одно сопротивление R?

б) убрать одно сопротивление R? Ответы: а) 0,375 c; б) 0,125 c;

6.15с. В контуре совершаются свободные колебания, при которых заряд на конденсаторе изменяется во времени по закону q q0 exp 4t sin 3t, где q0 4 мкКл.

б) добавить параллельно еще одно сопротивление R?

и II могут соответствовать АЧХ следующих величин:

а) I - заряд на конденсаторе; II- ток в катушке;

б) I - заряд на конденсаторе; II- напряжение на конденсаторе;

в) I - ток в катушке; II- заряд на конденсаторе;

и конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного напряжения, элементах. Установите соответствие между амплитудными значениями напряжений на этих элементах и амплитудным значением напряжения источника.

Ответ: 1 – а); 2 – б) 6.18э. В однородном магнином поле, с равномерно возрастающей скоростью перемещается проводящая перемычка (см. рис.). Если сопротивлением перемычки и направляющих можно пренебречь, то зависимость индукционного тока от времени можно представить графиком...

Электромагнитные волны. Вектор Пойнтинга.

Переменное магнитное поле с индукцией B порождает в пространстве вихревое электрическое поле с напряженностью E, для которого теорема о циркуляции в интегральном и дифференциальном виде записывается так:

Вихревое магнитное поле с напряженностью H порождается в пространстве токами проводимости с плотностью j и переменным электрическим полем с индукцией D. Теорема о циркуляции вектора H в интегральном и дифференциальном виде выглядит так:

jсм – называют плотностью тока смещения.

где Если к уравнениям (7.1) и (7.2), являющимся теоремами о циркуляции векторов E и H, добавить теоремы Гаусса в интегральном и дифференциальном виде для векторов D и B где – объемная плотность сторонних зарядов.

то получится система уравнений Максвелла (7.1) – (7.4), которая дополняется материальными уравнениями которые справедливы в изотропном неферромагнитном веществе в слабых полях. Здесь - диэлектрическая проницаемость среды, магнитная проницаемость среды, - удельная проводимость среды.

0 = 8,85 1012 Ф/м– электрическая постоянная.

0 = 4 107 Гн/м – магнитная постоянная.

Между обкладками плоского воздушного конденстатора создано однородное электрическое поле, напряженность магнитного поля (или плотность тока смещения) внутри конденсатора в момент времени t = 0,5 с, если E0 1 кВ/м.

Между обкладками конденсатора нет токов проводимости, т.е. j 0. Так как конденсатор воздушный, то диэлектрическая проницаемость среды = 1, следовательно из формулы (7.3) D 0 E. По формуле (7.2) найдем модуль ротора H в момент времени t = 0,5 c:

8,85 1012 103 2 3,14 1 55, 6 10 9 А/м Между полюсами магнита создано однродное магнитное поле, индукция которого зависит от времени по закону B B0 cos. Найти модуль напряженности электрического поля между полюсами на расстоянии r = 5 см от оси магнита в момент времени t с, если B0 2 Тл.

По формуле (7.1) в интегральном виде найдем циркуляцию E по замкнутому контуру в виде окружности радиуса r с осью, совпадающей с осью магнита, и выразим модуль напряженности:

Уравнение плоской электромагнитной волны, распространяющейся вдоль оси х, записывается как для вектора E, так и для H:

где – магнитная проницаемость среды (=1 для вакуума и воздуха), – диэлектрическая проницаемость среды.

Частным случаем решения (7.6) является уравнение плоской электромагнитной волны:

где – циклическая частота колебаний векторов E и H, k – волновое число.

Из (7.7) следует, что колебания электрического и магнитного векторов происходят в одной фазе с амплитудами E0 и H 0. Величины этих амплитуд связаны соотношением:

откуда следует равенство объемных плотностей энергии магнитного и электрического поля в волне:

Вектор Пойнтинга (плотность потока энергии электромагнитной волны) направлен по скорости волны v эм (см. рис.20).

Вектор Пойнтинга можно выразить через объемную плотность электромагнитной энергии wэм wэл wмагн:

Энергия, переносимая электромагнитной волной через произвольную поверхность S за время, находится как Электромагнитная волна, падающая под углом к нормали поверхности и частично отражаемая ею, оказывает на нее давление:

где r – коэффициент отражения.

Задачи для работы на практическом занятии.

7.1. Между обкладками плоского воздушного конденстатора создано переменное однородное электрическое поле. Найти плотность тока смещения внутри конденсатора в момент t = 0,5 с, если напряженность электрического поля меняется со временем по закону Ответы: а) 70,8 нА/м2; б) 29,5 нА/м 7.2. Между полюсами магнита создано переменное однородное магнитное поле. Найти модуль электрической силы, действующей на заряженную частицу с зарядом q = 4 мкКл, находящуюся на магнитного поля зависит от времени по закону Ответы: а) 7,84 1010 Н; б) 2, 7 108 Н 7.3. Плоская электромагнитная волна, распространяющаяся в диэлектрике, описывается волновой функцией u u 0cos(ax bt), где а = 0,04 м –1, b 6 106 c 1. Найти диэлектрическую проницаемость диэлектрика. Скорость света в вакууме равна с = 3108 м/с.

7.4э. Уравнение плоской волны, распространяющейся вдоль оси ОХ, имеет вид 0, 01e равна...

электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении...

7.6э. В электромагнитной волне векторы напряженности электрического и магнитного полей колеблются так, что разность фаз их колебаний равна ...

7.7э. На черную пластинку падает свет. Если объемную плотность электромагнитной энергии волны увеличить в 2 раза, а площадь пластины уменьшить в 2 раза, то давление света на пластину...

а) в 2 раза уменьшится; б) в 2 раза увеличится;

в) в 4 раза увеличится; г) в 4 раза уменьшится; д) не изменится.

7.8э. Параллельный пучок света падал на зачерненную плоскую поверхность под углом 45 к нормали и производил на нее давление p. Какое давление будет производить тот же пучок света, падая нормально на зеркальную плоскую поверхность?

7.9э. Следующая система уравнений Максвелла:

всегда справедлива для переменного магнитного поля...

7.10э. В кольцо из диэлектрика вдвигают магнит. В этом случае в диэлектрике...

б) ничего не происходит;

симметричного электрического поля меняется со Какая энергия пересечёт цилиндрическую поверхность радиуса r = 1 см и длины b = 1 м за промежуток времени 0 t 1 c?

7.12c. Между обкладками плоского воздушного конденстатора создано переменное однородное электрическое поле. Найти модуль индукции магнитного поля на с, если напряженность электрического поля меняется со временем по закону Ответы: а) 8,13 1017 Тл; б) 3, 08 1014 Тл однородное магнитное поле. Найти модуль электрической силы, действующей на заряженную частицу с зарядом q = 5 мкКл, находящуюся на расстоянии 2 см от оси магнита в момент t = 2 с. Индукция магнитного поля зависит от времени по закону Ответы: а) 3,6 мкН; б) 1,96 мкН 7.14э. Следующая система уравнений Максвелла:

L S L S S S

а) при наличии заряженных тел и токов проводимости;

б) в отсутствие заряженных тел и токов проводимости;

в) в отсутствие заряженных тел;

г) в отсутствие токов проводимости;

7.15э. В кольце из металла находится магнит. В этом случае в кольце...

а) порождается вихревое электрическое поле;

б) ничего не происходит;

в) порождается электростатическое поле;

7.17э. Параллельный пучок света падал на зеркальную плоскую поверхность под углом 45 к нормали и производил на нее давление p.

Какое давление будет производить тот же пучок света, падая нормально на зачерненную плоскую поверхность?

Использование теоремы Гаусса в дифференциальной Электрическое поле можно изобразить графически, нарисовав силовые линии. Силовая линия – напряженность электрического поля E направлена по касательной. Следовательно, если поместить Рис.21 покоящуюся заряженную частицу в электрическое Модуль напряженности E на графическом изображении поля можно определить, как густоту силовых линий, т.е число линий, пересекающих единичную поперечную площадку:

Тогда число силовых линий, пересекающих площадку можно найти следующим образом:

где вектор dS по модулю равен площади dS и направлен по нормали к этой площадке. Величина dФE в формуле (8.2) называется потоком вектора напряженности электрического поля E через площадку dS.

Можно доказать теорему Гаусса для напряженности электрического поля в вакууме:

– поток вектора напряженности электрического поля E сквозь произвольную замкнутую поверхность, равен сумме зарядов внутри этой поверхности, деленной на 0, где, 0 8,85 1012 Ф/м – электрическая постоянная, – плотность заряда.

С помощью теоремы Остроградского для вектора напряженности электрического поля можно получить теорему Остроградского-Гаусса в дифференциальном виде для напряженности электрического поля в вакууме:

Наряду с теоремой Гаусса для напряженности электрического поля часто применяют теорему Гаусса для вектора электрической индукции D, которая включена в систему уравнений Максвелла (7.3) В формулах (8.5) и (8.6) используется дифференциальный оператор div или "дивергенция", который для вектора E записывается так:

Напряженность электростатического поля задается формулой E i Ax3 y 4 j By 2 x 5, где А = 3 В/м8, В = 4 В/м8. Используя теорему Гаусса в дифференциальной форме, найдите объемную плотность заряда в точке P x0, y0, где x0 1 м, y0 2 м.

Из векторного выражения для E видно, что По формуле (8.7) вычислим div E:

div E Из формулы (8.6) рассчитаем 0 div E 8,85 1012 160 1, 42 109 Кл/м3.

фигура, вдоль оси симметрии которой помещен равномерно заряженный отрезок длиной l =6 см с линейной плотностью заряда = 2 мкКл/м. Середина одного из конусов.

В общем случае расчет потока электрического смещения через заштрихованную область конуса по формуле DdS вызывает огромные трудности. Но заряженный стержень расположен на оси конуса симметрично относительно плоскости основания конуса. Таким образом, можно сделать вывод, что поток через заштрихованную область равен половине потока через всю поверхность фигуры на рис.22.

Поток вектора D через замкнутую поверхность можно рассчитать по закону Остроградского-Гаусса по формуле (7.3):

Откуда следует ответ: ФD = 60 нКл м. Найдите поток вектора напряженности электрического поля сквозь небольшую область поверхности Напряженность электрического поля, созданного точечным зарядом, направлена вдоль радиуса сферы, т.е. вдоль нормали к поверхности сферы. Угол между вектором E и любой площадкой на сфере dS равен 0. Модуль напряженности на поверхности сферы равен E 2. Поток вектора E можно легко рассчитать по формуле (8.3):

Задачи для работы на практическом занятии.

8.1. Напряженность электростатического поля задается формулой Используя теорему Гаусса в дифференциальной форме, найдите объемную плотность заряда в точке P x0, y0, где x0 1 м, y0 2 м.

Ответы: а) 0,354 нКл/м3; б) 0,266 нКл/м3.

8.2 Напряженность электростатического поля задается формулой Используя теорему Гаусса в дифференциальной форме, найдите объемную плотность заряда в точке P x0, y0.

Ответы: а) – 0,11 нКл/м3; б) 2, 4 1012 Кл/м Найдите поток вектора напряженности электрического 8.4 Заряд q помещен в центр верхней грани куба со стороной a. Найдите поток вектора электрического смещения через все остальные грани.

8.5 Заряд q1 помещен в центр сферы, а заряд q2 – на расстоянии R 2 от центра. Найдите поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность сферы. q1 5 нКл, q2 3 нКл, R 3 м.

8.6э. Точечный заряд +q находится в центре сферической поверхности. Если добавить заряд +q за пределами сферы, то поток вектора напряженности электростатического поля E через поверхность сферы... увеличится в 2 раза; б) уменьшится в 2 раза; в) не изменится 8.7. Внутрь сферы радиуса R помещено равномерно заряженное кольцо радиуса r и линейной плотностью заряда. Центр кольца совпадает с центром сферы. Найдите поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность сферы.

8.8. Над бесконечной плоской поверхностью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда, расположена расстоянии h. Плоскости пластинки и поверхности расположены под углом. Найти поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность пластинки.

равномерно заряженной плоскостью с поверхностной плотностью заряда. На плоскость положили электрического смещения через поверхность четверти сферы.

плотностью заряда. На большом удалении r расположена круглая пластинка радиуса R. Угол между плоскостью пластинки и перпендикуляром к нити, проходящим через центр пластинки, равен.

Найти поток вектора электрического смещения через поверхность пластинки. 1 мКл/м, 300, R 1 см, r 12 м, h 5 м.

этом величина потока вектора напряженности электрического поля сквозь боковую поверхность конуса...

а) увеличилась б) уменьшилась в) не изменилась г) не хватает данных о соотношении высоты конуса и его радиуса напряженности электростатического поля равен а) S1 ; б) S2 ; в) S3; г) S1 и S3; д) нет такой поверхности 8.13э. Электрический заряд q распределен равномерно внутри сферы радиуса R1.

Радиус сферы увеличили до R2 = 2R1, и заряд равномерно распределился по новому объему. Во сколько раз уменьшился поток вектора напряженности электрического поля сквозь сферическую поверхность радиуса R1.

заряд q2 – на расстоянии b от центра. Найдите поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность сферы.

Найдите поток вектора напряженности электрического 8.16с. Над бесконечной плоскостью, равномерно заряженной с поверхностной плотностью заряда, в параллельной плоскости на расстоянии h расположен небольшой круг радиуса R.

Найти поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность круга. 1 нКл/м2, R 3 см, h 1 м. Ответ: 160 мВм 8.17с. Электрическое поле создается бесконечной прямой равномерно заряженной нитью с линейной плотностью заряда. На большом удалении r проходит параллельно плоскости пластинки. Найти поток вектора электрического смещения через поверхность пластинки. 2 мКл/м, R 1 см, r 5 м. Ответ: 20 нКл вершины конуса снаружи (рис.а). Ее переместили вдоль оси конуса в точку рядом с вершиной, но внутри (рис.б). При этом величина потока вектора напряженности электрического а) увеличилась б) уменьшилась в) не изменилась г) не хватает данных о соотношении высоты конуса и его радиуса 8.19э. Электрический заряд q распределен равномерно внутри параллелепипеда квадратного сечения b1b1 и высотой h.

Ребро квадратного сечения увеличили до b = 3b1, оставив высоту без изменения, и заряд равномерно распределился по новому объему. Во сколько раз уменьшился поток вектора напряженности электрического поля сквозь поверхность параллелепипеда с квадратным сечением b1b1.

1) в 3 раза 2) в 9 раз 3) в 27 раз 4) не изменился 8.20э. Дана система точечных зарядов в вакууме и замкнутые поверхности S1, S2 и S3. Поток вектора напряженности электростатического поля равен нулю через...

а) S1 ; б) S2 ; в) S3 ; г) S1 и S3; д) нет такой поверхности 8.21c. Напряженность электростатического поля задается формуE i A cos Bx j C exp Dy ;

лой Используя теорему Гаусса в дифференциальной форме, найдите объемную плотность заряда в точке P x0, y0.

Похожие работы:

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО АмГУ УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой энергетики _ Н.В.Савина 2007 г. Автоматизированные системы управления и оптимизация систем электроснабжения УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИН для специальностей: 140204 Электрические станции; 140211 Электроснабжение; Составитель: Л.А. Гурина Благовещенск 2007 г. Печатается по решению редакционно-издательского совета энергетического факультета Амурского государственного университета...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РФ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ ГУП АКАДЕМИЯ КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА им. К.Д. ПАМФИЛОВА Одобрено: Утверждаю: Научно-техническим советом Центра Директор Академии энергоресурсосбережения Госстроя д.т.н. профессор России В.Ф. Пивоваров (протокол № 5 от 12.07.2002 г.) 2002 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСХОДОВ ТОПЛИВА, ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ВОДЫ НА ВЫРАБОТКУ ТЕПЛОТЫ ОТОПИТЕЛЬНЫМИ КОТЕЛЬНЫМИ КОММУНАЛЬНЫХ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ (Издание...»

«Транспортно-энергетический факультет Кафедра Эксплуатация автомобильного транспорта МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по дисциплине Экономика предприятия Профили бакалавриата – Автомобили и автомобильное хозяйство, Автомобильный сервис. УММ разработано в соответствии с уставом УМКД УММ разработала Карева В. В._ УММ утверждено на заседании кафедры Протокол № от __2013 г. Зав. кафедрой _ Володькин П.П. _ 2013 г. Оглавление Введение 1. Структура контрольной работы 2. Содержание контрольной работы 2.1 Исходные...»

« Амурский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой энергетики _ Ю.В. Мясоедов 2012 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭКОНОМИКА ЭНЕРГЕТИКИ для специальностей: 140205.65 Электроэнергетические системы и сети 140211.65 Электроснабжение 140203.65 Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем 140205.65...»

«РОСАТОМ Северская государственная технологическая академия В.Л. Софронов МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Часть I Учебное пособие Северск 2009 УДК 66.01.001 ББК 35.11 С-683 Софронов В.Л. Машины и аппараты химических производста.Ч. I: учебное пособие.–Северск: Изд-во СГТА, 2009.– 122 с. В учебном пособии кратко изложен курс лекций по дисциплине Машины и аппараты химических производств. Пособие предназначено для студентов СГТА специальности 240801 – Машины и аппараты химических...»

«КОМИТЕТ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ И МИНЕРАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Методические указания по проверке безопасности деятельности по перемещению отработавшего топлива реактора БН- 350 на площадке МАЭК Утверждено приказом Председателя КАЭ МЭМР РК №_3_от_7 февраля_2005г. РД-02-01-31-05 г. Алматы, 2005. Методические указания по проверке Комитет по Док. № РД-02-01-31-05 безопасности деятельности по перемещению атомной Вер. 1.0 отработавшего топлива реактора БН- 350 на...»

«НГАВТ - Стр 1 из 5 ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Методические указания для студентов-заочников по специальностям 140100 Кораблестроение, 140200 Судовые энергетические установки, 140500 Техническая эксплуатация судов и судового оборудования Новосибирская Государственная Академия Водного Транспорта сессии. НГАВТ - Стр 2 из 5 Данные методические указания выдаются каждому студенту после окончания третьего курса преподавателем во время установочных занятий на следующий курс или методистами...»

« ПРОИЗВОДСТВ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЕВЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ В.Л. Софронов, Е.В. Сидоров МАШИНЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Часть II Учебное пособие...»

« учреждения высшего профессионального образования СанктПетербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра экономики отраслевых производств Посвящается 60-летию высшего профессионального лесного образования в Республике Коми Н. Г. Кокшарова ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИНВЕСТИЦИЙ Учебное пособие Утверждено...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой энергетики _ Ю.В. Мясоедов 2012 г. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ В РАСЧЕТАХ НА ЭВМ по специальностям 140204.65 – Электрические станции 140205.65 – Электроэнергетические системы и сети 140211.65 – Электроснабжение 140203.65 – Релейная защита...»

«Министерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторной работе Изучение обслуживающих систем дизеля марки 6ЧН12/14 по дисциплине Системы управления энергетическими и технологическими процессами для студентов специальности 7.092201 - Электрические системы и комплексы транспортных средств для студентов дневной и заочной форм обучения Севастополь Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer...»

«ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЕТЕВАЯ КОМПАНИЯ ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТО 56947007СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ОАО ФСК ЕЭС 29.240.056-2010 Методические указания по определению региональных коэффициентов при расчете климатических нагрузок Дата введения: 2010-08-09 ОАО ФСК ЕЭС 2010 Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ О техническом регулировании, объекты стандартизации и общие положения при...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина Кафедра теоретических основ теплотехники ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА МЕТОДОМ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СЛОЯ Методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине Тепломассообмен Иваново 2014 Составители: В.В.БУХМИРОВ, Г.Н. ЩЕРБАКОВА,...»

«Федеральное агентство по образованию Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ имени В.В. Куйбышева) Н.А. Гладкова КУРСОВОЕ И ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ Учебное пособие Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром в качестве учебного пособия для студентов направления 180100 Кораблестроение и океанотехника вузов региона Владивосток 2009 1 УДК 629.12 Г 52 Рецензенты: С.В. Гнеденков, заместитель директора Института химии ДВО РАН, доктор химических...»

«Электронный учебно-методический комплекс Основы нанотехнологии полупроводников теплотехника, подготовки: профили: Тепловые электрические станции; Технология воды и топлива на ТЭС и АЭС; Автоматизация технологических процессов в теплоэнергетике Дисциплина: Химия (1, 2 семестр) Адрес ресурса: Контактная Почтовые электронные адреса авторов ресурса, по которому можно информация: получить дополнительную информацию,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Амурский государственный университет УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой энергетики _ Ю.В.Мясоедов _2012 г. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДИСПЕТЧЕРСКОГО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ для специальности 140203.65 – Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем Составитель: Ю.В. Мясоедов, В.Ю. Маркитан...»

«Федеральное агентство по образованию АМУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОУВПО АмГУ УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой Энергетики Н.В. Савина _2007г. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ для специальности 140204 – Электрические станции Составитель: А.Г. Ротачева Благовещенск 2007 г. Печатается по решению редакционно-издательского совета энергетического факультета Амурского государственного университета А.Г. Ротачева Учебно-методический комплекс по...»

«База нормативной документации: www.complexdoc.ru РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ ЕЭС РОССИИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ НОМЕНКЛАТУРЫ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ НА ЭНЕРГОПРЕДПРИЯТИЯХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ПОДЛЕЖАЩИХ ПОВЕРКЕ РД 34.11.410-95 ОРГРЭС Москва 1997 Разработано АО Фирма ОРГРЭС, АО Уралтехэнерго, АО Сибтехэнерго, АО Дальтехэнерго, АО ВНИИИЭ, Департаментом науки и техники РАО ЕЭС России Исполнители Б.Г. ТИМИНСКИЙ, А.Г. АЖИКИН, Т.Ф. ЧИЛИКИНА, (АО...»

«ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЕТЕВАЯ КОМПАНИЯ ЕДИНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ СТО 56947007ОАО ФСК ЕЭС 29.240.02.001-2008 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 0,4-10 кВ ОТ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Стандарт организации Дата введения: 01.12.2004 ОАО ФСК ЕЭС 2008 Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ О техническом регулировании,...»

«Федеральное агентство по образованию Российской Федерации ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет Кафедра истории и культурологии Методические указания к курсу ОСНОВЫ PR В СФЕРЕ КУЛЬТУРЫ для студентов 5 курса дневного отделения специальность Культурология составитель Макарова А.В. Иваново 2009 1 Автор-составитель: А.В.Макарова Основы PR в сфере культуры: Методические указания к курсу для студентов 5 курса дневного отделения специальность Культурология /...»