Vad är mekaniskt arbete. Skollokalcyklopedi

« Fysik - Betyg 10 »

Lagen om bevarande av energi är den grundläggande lagen om naturen, vilket gör det möjligt att beskriva de flesta förekommande fenomenen.

Beskrivningen av kroppsrörelsen är också möjlig med hjälp av begreppen dynamik som arbete och energi.

Kom ihåg vilket arbete som är och makt i fysik.

Uppfyller dessa begrepp med hushållens idéer om dem?

Alla våra dagliga handlingar reduceras till det faktum att vi använder muskler eller leder de omgivande kropparna i rörelse och stöder denna rörelse, eller stoppa de rörliga kropparna.

Dessa kroppar är verktyg för arbete (hammare, handtag, såg), i spel - bollar, brickor, schackbitar. I produktion och jordbruk leder människor också till rörelsen av arbeten.

Användningen av maskiner många gånger ökar produktiviteten på grund av användningen av motorer i dem.

Syftet med någon motor är att leda kroppen i rörelse och upprätthålla denna rörelse, trots bromsningen av både vanlig friktion och "arbets" -motståndet (skäraren ska inte bara glida på metallen och kraschade in i den, för att skjuta en chips ; plogen måste explodera jorden, etc.). Samtidigt ska kraften agera på den rörliga kroppen från motorn.

Arbetet utförs i naturen alltid när styrkan (eller några krafter) verkar på någon kropp i riktning mot sin rörelse eller mot den (andra kroppar).

Tyngdstyrka gör ett jobb när du släpper regndroppar eller sten med en klippa. Samtidigt utförs styrkan hos motståndet som verkar på de fallande dropparna eller stenen från luften. Gör arbetet och elasticitetens kraft, när trädet böjde böjda böjda.

Definition av arbete.

Newtons andra lag i impulsform Δ \u003d Δt. Gör det möjligt att bestämma hur kroppens hastighet ändras i modulen och riktningen, om kraften har funnits vid den under den.

Påverkan på krafternas kropp som leder till förändringen i modulen i deras hastighet kännetecknas av värdet beroende på båda krafterna och telens rörelser. Denna storlek i mekaniken och samtalet kraftverk.

Förändringen i modulens hastighet är endast möjlig när projiceringen av kraften f r till kroppens rörelseriktning skiljer sig från noll. Det är denna projicering som bestämmer effekten av kraft som ändrar kroppens hastighet med modul. Hon gör ett jobb. Därför kan arbetet ses som en produkt av projicering av kraft FR på rörelsemodulen |Δ| (Bild 5.1):

A \u003d F R | Δ |. (5.1)

Om vinkeln mellan kraften och rörelsen betecknas med a, då F r \u003d fcosα.

Följaktligen är arbetet lika med:

A \u003d | Δ | cosα. (5.2)

Vår dagliga idé om arbete skiljer sig från definitionen av arbete i fysik. Du håller en tung resväska, och det verkar som om du gör ett jobb. Men med tanke på ishing är ditt arbete noll.

Arbetet med konstant styrka är lika med produkten av kraftmåtten och förflyttar punkten för applicering av kraften och cosinusen i vinkeln mellan dem.

I det allmänna fallet, när man kör en solid kropp, är de olika punkterna annorlunda, men när vi bestämmer kraftverket, vi Δ Vi förstår rörelsen av hennes ansökningssätt. Med en firmware progressiv rörelse sammanfaller rörelsen för alla sina punkter med rörelsen av punkten för tillämpningen av kraften.

Arbeta, i motsats till styrka och rörelse, är inte en vektor, men skalärt värde. Det kan vara positivt, negativt eller lika med noll.

Arbetskylten bestäms av hörnet av hörnet mellan kraften och rörelsen. Om< 90°, то А > 0, eftersom cosinusen av skarpa hörn är positiv. Vid α\u003e 90 ° är operationen negativ, eftersom cosinus av dumma vinklar är negativ. Vid a \u003d 90 ° (kraft vinkelrätt mot rörelsen) utförs inte arbetet.

Om det finns flera krafter på kroppen är utsprånget av den resulterande kraften på rörelsen lika med mängden utsprång av individuella krafter:

F r \u003d f 1r + f 2r + ... .

Därför, att arbeta som en resulterande kraft vi får

A \u003d F 1R | Δ | + F 2R | Δ | + ... \u003d A 1 + och 2 + .... (5.3)

Om det finns flera styrka på kroppen, är det fullständigt arbete (den algebraiska mängden av alla krafter) lika med arbetet med den resulterande kraften.

Perfekt arbetsarbete kan representeras grafiskt. Jag kommer att förklara detta genom att avbilda beroendet av projicering av kraften från kroppens koordinat när den rör sig i en rak linje.

Låt kroppen röra sig längs axeln OH (fig 5.2), då

Fcosα \u003d f x, | Δ | \u003d Δ x..

Till arbetskrafterna får vi

A \u003d f | Δ | cosα \u003d f x Δx.

Det är uppenbart att området för den rektangelskuggade i figuren (5.3, a) är numeriskt lika med driften när du flyttar kroppen från punkten med koordinaten X1 till punkten med koordinat X2.

Formel (5.1) är giltig när projicering av kraft på rörelsen är konstant. I fallet med en kröklinjig bana, konstant eller variabel kraft, delar vi bana för små segment som kan betraktas som enkla och projicering av våld på en liten rörelse Δ - Konstant.

Sedan beräkna arbetet på varje rörelse Δ Och sedan sammanfatta dessa verk bestämmer vi kraftverket på den slutliga rörelsen (fig 5.3, b).

Arbetsenhet.

Arbetsenheten kan etableras med hjälp av huvudformeln (5.2). Om, när man flyttar kroppen per enhetslängd, är kraften giltig för den, vars modul är lika med en, och kraftriktningen sammanfaller med riktningen att flytta sin applikationspunkt (a \u003d 0), då arbetet kommer att vara lika med en. I det internationella systemet (er) är arbetsenheten Joule (betecknar J):

1 j \u003d 1 n 1 m \u003d 1 nm.

Joule - Detta är det arbete som utförts med kraft 1 h på att flytta 1 om kraftriktningen och rörelse sammanfaller.

Använd ofta flera enheter av arbete - kilodzhoule och mega joule:

1 kj \u003d 1000 j,
1 mj \u003d 1000000 j.

Arbetet kan göras både under en stor tid och för mycket liten. I praktiken är det emellertid inte likgiltigt, arbeta snabbt eller långsamt. Den tid under vilken arbete utförs, bestäms prestanda hos någon motor. En liten elektrisk motor kan göra ett mycket stort jobb, men det tar mycket tid. Därför, tillsammans med arbetet, vars storlek karaktäriserar den hastighet som den produceras är effekt.

Effekt är förhållandet mellan arbete A vid tidsintervallet ΔT, för vilket det här arbetet är klart, dvs kraft är arbetets hastighet:

Ersättning i formel (5.4) istället för arbete och dess uttryck (5.2), vi får

Om kroppens och hastigheten hos kroppen är konstanta, är effekten lika med produkten av effektvektormodulen på hastighetsvektormodulen och hörnmodulen mellan de här vektorerna. Om dessa värden är variabler, då enligt formel (5.4), kan du bestämma den genomsnittliga effekten liknar definitionen av den genomsnittliga kroppsrörelsen.

Begreppet makt introduceras för att utvärdera arbetet per tidsenhet som utförs av någon mekanism (pump, lyftkran, motormotor, etc.). Därför, i formlerna (5.4) och (5.5), är kraftkraften alltid avsedd.

I kraften uttrycks strömmen i watt (w).

Effekt är 1 W om arbetet som är lika med 1 j utförs för 1 s.

Tillsammans med watt används större (flera) strömaggregat:

1 kW (kilowatt) \u003d 1000 w,
1 mw (megawatt) \u003d 1 000 000 w.

Med mekaniskt arbete (kraftverk) är du redan bekant från grundskolans fysik. Vi kommer att påminna definitionen av mekaniskt arbete där för följande fall.

Om kraften riktas precis som kroppens rörelse, då kraften av kraft

I det här fallet är kraftens arbete positivt.

Om kraften är riktad mot kroppens rörelse, då kraften av kraft

I det här fallet är kraftens arbete negativt.

Om kraften F_VEC är riktad vinkelrätt mot kroppens rörelse, är kraftens funktion noll:

Arbetet är ett skalärt värde. Arbetsenheten heter Joule (Ange: J) För att hedra den engelska forskaren James Joule, som spelade en viktig roll vid öppnandet av lagen om energibesparing. Från formel (1) följer:

1 j \u003d 1 n * m.

1. Stången som väger 0,5 kg rörde sig över bordet med 2 m, applicering av elasticitetskraften lika med 4 h (figur 28,1). Friktionskoefficienten mellan stången och bordet är 0,2. Vad är lika med arbetet med att agera i baren:
a) Gravity m?
b) krafterna i normal reaktion?
c) Elasticitetsstyrkan?
d) Friktion Force Slip TR?

Det totala arbetet med flera krafter som verkar på kroppen finns på två sätt:
1. Hitta arbetet med varje styrka och vika dessa arbeten med tecken på tecken.
2. Hitta lika med alla krafter som är fästa på kroppen och beräkna det resulterande arbetet.

Båda metoderna leder till samma resultat. För att se till att du återvänder till föregående uppgift och svarar på frågor om frågor 2.

2. Vad är lika med:
a) är arbetet med alla krafter som verkar i baren?
b) Resultatet av alla krafter som verkar på baren?
c) Arbeta som lika? I allmänhet (när kraften F_VEC är riktad mot en godtycklig vinkel mot rörelsen S_VEC) är bestämning av kraftens funktion sådan.

Operationen En permanent styrka är lika med produkten av kraftmodulen F per modul av rörelse s och på cosinusen av vinkeln a mellan kraftriktningen och rörelseriktningen:

A \u003d FS COS α (4)

3. Visa det av den allmänna definitionen av arbetet följ de slutsatser som anges i följande schema. Ord dem muntligt och skriv ner i en anteckningsbok.

4. En kraft appliceras på BRUG på bordet, vars modul är 10 N. Vad är vinkeln mellan denna kraft och barens rörelse, om, när du flyttar stången på bordet, gjorde denna kraft denna kraft. : a) 3 j; b) -3 j; c) -3 J; d) -6 j? Göra förklarande ritningar.

2. Gravity Arbete

Låt kroppsmassan m röra sig vertikalt från den ursprungliga höjden h h till den ultimata höjden h till.

Om kroppen rör sig ner (h n\u003e h till, fig 28,2, a) sammanfaller rörelseriktningen med gravitationsriktningen, så gravitationens arbete är positivt. Om kroppen rör sig upp (h n< h к, рис. 28.2, б), то работа силы тяжести отрицательна.

I båda fallen, gravitationens arbete

A \u003d mg (H n - h till). (fem)

Vi hittar nu gravitationens arbete när du kör i vinkel mot vertikalen.

5. Den lilla klumpmassan m glidde längs längden s och höjden h (fig 28,3). Det lutande planet är vinkeln a med en vertikal.

a) Vad är vinkeln mellan gravitationsriktningen och rörelsen att flytta baren? Göra en förklarande ritning.
b) uttrycka gravitationens arbete genom m, g, s, α.
c) Express S via H och a.
d) uttrycka gravitationens arbete genom m, g, h.
e) Vad är gravitationens styrka när du kör längs hela samma plan upp?

Efter avslutad den här uppgiften såg du till att tyngdkraftsverket uttrycks med formel (5) och då när kroppen rör sig i en vinkel mot vertikal - både ner och uppåt.

Men därefter är formel (5) för tyngdkraftsoperationen giltig när kroppen rör sig längs någon bana, eftersom vilken bana som helst (fig 28,4, a) kan representeras som en kombination av små "lutande plan" (fig 28,4, b) .

På det här sättet,
gravitys arbete vid körning, men någon bana uttrycks av formeln

A t \u003d mg (HH-HK),

var h h är kroppens första höjd, h till - dess slutliga höjd.
Gravitetsarbetet beror inte på formen av banan.

Till exempel är gravitationens arbete när man flyttar kroppen från punkt A till punkt B (figur 28,5) längs banan 1, 2 eller 3 densamma. Härifrån följer det i synnerhet att tyngdkrifterna när det rör sig längs en stängd bana (när kroppen återgår till utgångspunkten) är noll.

6. Bollmassan m, hänger på trådlängden L, avvisas 90º, håller en ansträngd tråd och släpps utan ett tryck.
a) Vad är gravitationens arbete för den tid då bollen rör sig till jämviktspositionen (fig 28,6)?
B) Vad är arbetet med trängans elasticitet för samma tid?
c) Vad är arbetet med de lika stora krafterna på bollen, under samma gång?

3. Elasticitets arbete

När våren återvänder till ett odeformerat tillstånd är elasticitetens styrka alltid positiv: dess riktning sammanfaller med rörelseriktningen (fig 28,7).

Vi finner arbetet med elasticitetens kraft.
Modulen för denna kraft är associerad med deformationsmodulen X av förhållandet (se § 15)

Arbetet med denna kraft kan hittas grafiskt.

Vi antecknar först att arbetet med konstant styrka är numeriskt lika med rektangelområdet under diagrammet av beroendet av kraften från rörelse (bild 28,8).

Figur 28.9 visar ett diagram över beroendet F (x) för elasticitetskraften. Vi bryter mentalt all rörelse av kroppen till så små luckor så att på var och en av dem kan kraften betraktas konstant.

Därefter är arbetet med var och en av dessa luckor numeriskt lika med området i figuren under lämplig sektion av diagrammet. Allt arbete är lika med mängden arbete inom dessa områden.

Därför är arbetet numeriskt lika med området i figuren under diagrammet av beroendet F (x).

7. Använd fig. 28.10, bevisa det

arbetet med elasticitetskraften vid återgången av fjädern till det odeformerade tillståndet uttrycks med formeln

A \u003d (kx 2) / 2. (7)

8. Använd ett diagram i Figur 28.11, bevisa att när fjädrarna deformation ändras från Xn till X till arbetet med elasticitetskraften uttrycks med formeln

Från formel (8) ser vi att arbetet med elasticitetskraften endast beror på fjäderns första och slutliga deformation, så om kroppen först deformeras, och sedan återgår det till det ursprungliga tillståndet, då kraften av kraften av kraften av kraften av elasticitet är noll. Minns att gravitationens arbete också är som samma egendom.

9. I det ursprungliga ögonblicket är sträckningen av fjädern med styvhet på 400 N / m 3 cm. Fjädern sträckte sig under ytterligare 2 cm.
a) Vad är den sista deformationen av våren?
b) Vad är vårens elasticitetskrafts arbete?

10. Vid det ursprungliga ögonblicket på fjädern sträcker sig styvheten av 200 N / m med 2 cm, och vid ändmomentet komprimeras den med 1 cm. Vad är driften av elasticitetens kraft?

4. Friktionskrafts arbete

Låt kroppen glida på ett fast stöd. Den glidfriktionskraft som verkar på kroppen riktas alltid mot rörelsen och därför är glidfriktionskraftens arbete negativt vid vilken riktning som helst (fig 28.12).

Därför, om du flyttar stången till höger, och PEG till samma avstånd kvar, kommer det totala arbetet med glidningen av glidningen inte att återgå till samma avstånd. Detta består av den viktigaste skillnaden i friktionskraften av glidning från gravitationens arbete och elasticitetens styrka. Minns att arbetet med dessa krafter när du flyttar kroppen på en stängd bana är noll.

11. Laming som väger 1 kg flyttade på bordet så att dess bana var torget med en sida av 50 cm.
a) Huruvida baren återvände till utgångspunkten?
B) Vad är det totala arbetet med friktionskraften som verkar på baren? Friktionskoefficienten mellan stången och bordet är 0,3.

5. Kraft

Inte bara arbete som utförts, men också arbetets hastighet är ofta viktigt. Det kännetecknas av makt.

Kraften i P kallas förhållandet mellan perfekt arbete A vid tidsintervallet T, för vilket detta arbete är gjort:

(Ibland är kraften i mekanik betecknad med bokstaven N, och i elektrodynamiken - bokstaven P. Vi anser samma effektbeteckning bekvämare.)

Effektenheten är watt (betecknar: w), uppkallad efter den engelska uppfinnaren James Watt. Från formel (9) följer det det

1 W \u003d 1 J / c.

12. Vilken kraft utvecklar en person jämnt att höja en vattenhink som väger 10 kg till en höjd av 1 m inom 2 s?

Ofta är kraften bekväm att uttrycka inte genom arbete och tid, men genom kraft och hastighet.

Tänk på fallet när kraften är riktad längs rörelsen. Då arbetet med kraft A \u003d FS. Att ersätta detta uttryck i formel (9) för kraft, vi får:

P \u003d (fs) / t \u003d f (s / t) \u003d fv. (10)

13. Bilen rider horisontell väg med en hastighet av 72 km / h. Samtidigt utvecklar motorn kraften på 20 kW. Vad är bilens rörelse motståndskraft?

Prompt. När bilen rör sig längs en horisontell väg med konstant hastighet, är tryckkraften lika med modulen med kraften av motstånd mot bilens rörelse.

14. Hur lång tid är det nödvändigt för en enhetlig lyftning av betongblocket som väger 4 ton till en höjd av 30 m, om kraften hos den lyftkranmotor är 20 kW, och effektiviteten hos den elmotorer i lyftkranen är 75 %?

Prompt. Effekten hos elmotorn är lika med kostnaden för att arbeta med motorns lyft till motorns funktion.

Ytterligare frågor och uppgifter

15. Bollen som väger 200 g kastades från en balkong med en höjd av 10 och i en vinkel på 45º till horisonten. Efter att ha nått en maximal höjd på 15 m i flygningen föll bollen till marken.
a) Vad är gravitationens arbete när du lyfter bollen?
b) Vad är gravitationens arbete, när bollen är nedåtgående?
B) Vad är gravitationens arbete för hela tiden för bollen?
d) Finns det några extra data om villkoret?

16. Bollen med en massa av 0,5 kg suspenderas till styvheten på 250 N / m och är i jämvikt. Bollen är uppvuxen så att fjädern blir odeformerad, och de släpps utan ett tryck.
a) Vilken höjd höjde bollen?
b) Vad är gravitationens arbete för den tid då bollen rör sig mot jämviktens position?
c) Vad är arbetet med elasticitetskraften för den tid då bollen rör sig till jämviktens position?
d) Vad är arbetet lika med lika mycket krafter som är fästa vid bollen under den tid då bollen rör sig till jämviktsställning?

17. Sanki väger 10 kg rör sig utan initial hastighet från ett snöigt berg med en lutningsvinkel α \u003d 30º och ett avstånd längs den horisontella ytan (bild 28.13). Friktionskoefficienten mellan sledding och snö 0,1. Bergbaslängd L \u003d 15 m.

a) Vad är friktionskraftmodulen när skevet rör sig längs den horisontella ytan?
b) Vad är friktionskraftens arbete när Sanok rör sig längs den horisontella ytan på vägen 20 m?
c) Vad är friktionskraftsmodulen när släden går på berget?
d) Vad är friktionskraftens arbete under Sanoks nedstigning?
e) Vad är gravitationens arbete för Sanoks nedstigning?
e) Vad är det automatiska krafter som agerar på Sanki, när de faller från berget?

18. Bilvägen 1 t rör sig med en hastighet av 50 km / h. Motorn utvecklar en kraft på 10 kW. Bensinförbrukningen är 8 liter per 100 km. Tätheten av bensin är 750 kg / m3 och dess specifika värmeförbränning är 45 mj / kg. Vad är motorn kpd? Finns det några extra data i skicket?
Prompt. Effektiviteten hos den termiska motorn är lika med förhållandet mellan motorn som utförs av motorn till mängden värme, vilken separerades under bränsleförbränning.

Varje kropp som utför rörelse kan karakteriseras av arbetet. Med andra ord kännetecknar det krafternas verkan.

Arbetet definieras som:
Produkten från effektmodulen och kroppens väg passerade, multiplicerad med kosinsen av vinkeln mellan kraftriktningen och rörelse.

Arbetet mäts i Joules:
1 [J] \u003d \u003d [kg * m2 / c2]

Till exempel passerade kroppen A under kraftens verkan i 5 N, 10 m. Bestäm arbetet perfekt.

Eftersom rörelseriktningen och kraftens verkan sammanfaller, kommer vinkeln mellan styrkvektorn och rörelsevektorn att vara 0 °. Formeln förenklas, eftersom cosinuset av en vinkel av 0 ° är lika med 1.

Att ersätta de ursprungliga parametrarna i formeln, vi hittar:
A \u003d 15 J.

Tänk på ett annat exempel, en kropp som väger 2 kg, som rör sig med en acceleration av 6 m / s2, var 10 m. Bestäm det arbete som utfördes av kroppen, om den rörde sig längs det lutande planet upp i en vinkel på 60 °.

Till att börja med beräknar vi vilken kraft du behöver ansöka om att informera kroppen för att accelerera 6 m / s2.

F \u003d 2 kg * 6 m / s2 \u003d 12 h.
Under påverkan av 12h passerade kroppen 10 m. Arbetet kan beräknas med den redan kända formeln:

Var, som är 30 °. Att ersätta de ursprungliga data i formeln vi får:
A \u003d 103, 2 J.

Kraft

Många maskinmaskiner utför samma operation för en rad olika tid. För att jämföra dem introduceras begreppet makt.
Power är ett värde som visar hur mycket arbete som utförts per tidsenhet.

Strömmen mäts i watt, till ära av den skotska ingenjören James Watta.
1 [Watt] \u003d 1 [J / C].

Till exempel höjde en stor kran lasten som väger 10 ton i en höjd av 30 m per 1 min. En liten kran på samma höjd på 1 min höjde 2 ton tegelstenar. Jämför Cranes Power.
Vi definierar det arbete som drivs av kranarna. Belastningen stiger till 30m, medan den övervinna tyngdkraften, därför kommer kraften att lyfta varorna att vara lika med kraften i jordens interaktion och lasten (f \u003d m * g). Och arbete - arbetet med krafter för det avstånd som passerar av last, det vill säga höjd.

För en stor kran A1 \u003d 10 000 kg * 30 m * 10 m / s2 \u003d 3 000 000 j, och för liten A2 \u003d 2 000 kg * 30 m * 10 m / s2 \u003d 600 000 J.
Effekt kan beräknas genom att dividera drift vid den tiden. Båda kranarna höjde lasten per 1 min (60 sekunder).

Härifrån:
N1 \u003d 3 000 000 J / 60 C \u003d 50 000 W \u003d 50 kW.
N2 \u003d 600 000 J / 60 C \u003d 10 000 W \u003d 10 K W.
Av ovanstående data ses det tydligt att den första kranen är 5 gånger kraftfullare.

Nästan allt, utan att tänka, kommer att svara: i det andra. Och de kommer att vara fel. Situationen är bara motsatsen. I fysik beskrivs mekaniskt arbete följande definitioner: Mekaniskt arbete utförs när strömmen fungerar på kroppen, och det rör sig. Det mekaniska arbetet är direkt proportionellt mot den applicerade styrkan och den färdiga vägen.

Formel av mekaniskt arbete

Det mekaniska arbetet bestäms med formeln:

där A är arbetet, F är kraften, s är den färdiga vägen.

Potential (Potentiell funktion), en begrepp som karaktäriserar en bred klass av fysiska kraftpunkter (elektrisk, gravitation, etc.) och i allmänhet fälten av fysiska kvantiteter som representeras av presenterna (fluidhastighetsfält etc.). I det allmänna fallet, potentialen i vektormältet A ( x.,y.,z.) - SuchCare-funktionen u.(x.,y.,z.) att a \u003d grad

35. Ledare i det elektriska fältet. Elektrisk kapacitet.Ledare i det elektriska fältet.Ledare är ämnen som kännetecknas av närvaron av ett stort antal fria laddare i dem som kan röra sig under verkan av ett elektriskt fält. Ledare inkluderar metaller, elektrolyter, kol. I metaller är bärarna av fria laddningar elektroner av atomernas yttre skal, som i samverkan av atomer helt förlorar relationerna med "deras" atomer och blir egenskapen hos hela ledaren som helhet. Gratis elektroner är involverade i termisk rörelse som gasmolekyler och kan flyttas längs metallen i vilken riktning som helst. Elektrisk kapacitet - Ledarens egenskaper, måttet på dess förmåga att ackumulera en elektrisk laddning. I teorin om elektriska kretsar kallas behållaren den gemensamma kapaciteten mellan de två ledarna; Parametern för det kapacitiva elementet i den elektriska kretsen representerade i form av en tvåpolig. En sådan behållare definieras som förhållandet mellan mängden elektrisk laddning till den potentiella skillnaden mellan dessa ledare.

36. Kapacitet hos en platt kondensor.

Kapacitet hos en platt kondensator.

Så Behållaren i en platt kondensator beror endast på dess storlek, form och dielektriska konstant. För att skapa en stor kapacitanskondensor är det nödvändigt att öka plattans område och minska tjockleken på det dielektriska skiktet.

37. Magnetisk interaktion av strömmar i vakuum. Ampere lag.Ampere lag. År 1820 etablerade Ampere (fransk forskare (1775-1836) en experimentellt lag som man kan beräkna kraft som verkar på elementet i ledarens längd med ström.

var - vektor magnetisk induktion, - vektor av elementet i ledarens längd som spenderas i den aktuella riktningen.

Kraftmodulen, där vinkeln mellan den aktuella riktningen i ledaren och riktningen för induktionen av magnetfältet. För rätlinjig ledare lång med ett toxavhomogent fält

Riktningen för den aktuella kraften kan bestämmas av regler för vänster hand:

Om den vänstra handflatan är att placera så att den normala (till den aktuella) komponenten i magnetfältet är i handflatan, och de fyra långsträckta fingrarna riktas längs strömmen indikerar tummen den riktning i vilken ampereffekten är giltig.

38. Digitivitet för magnetfältet. Bio-Savara Laplace LawMagnetisk fältspänning (Standardbeteckning N. ) - vektor fysisk kvantitetlika med skillnaden i vektorn magnetisk induktion B. och vektor magnetisering J. .

I Internationell enhet (SI): var- magnetisk konstant.

Lag BSL.Lag som definierar ett magnetfält av ett separat aktuellt element

39. Ansökningar om Bio-Savara Laplace Law.För direktströmfält

För en cirkulär tur.

Och för solenoid

40. Magnetisk fältinduktionMagnetfältet kännetecknas av ett vektorvärde som kallas induktion av magnetfältet (vektorstorlek, vilket är det magnetiska fältets kraftkaraktäristik vid denna punkt i rymden). Mi. (B) Detta är inte kraften som verkar på ledarna, detta är ett värde som är genom denna kraft enligt följande formel: b \u003d f / (i * l) (Verbel: MEL-modul. (B) är lika med förhållandet mellan kraftmodulen F, med vilken magnetfältet verkar på ledaren med en ström vinkelrätt mot de magnetiska linjerna, till strömmen i ledaren I och ledarens L.Magnetisk induktion beror bara på magnetfältet. I samband med detta kan induktion betraktas som en kvantitativ egenskap hos magnetfältet. Det definierar, med vilken kraft (Lorentz Power) magnetfältet applicerar bordet som rör sig i hastigheter. Mätt i teslas (1 tl). Samtidigt, 1 tl \u003d 1 N / (a \u200b\u200b* m). Mi har en riktning. Grafiskt kan det skissas i form av linjer. I homogena magnetfält parallellt, och vektorn kommer att styras också på alla punkter. I fallet med ett inhomogent magnetfält, exempelvis fälten runt ledaren med en ström, kommer den magnetiska induktionsvektorn att förändras vid varje punkt i utrymmet runt ledaren, och tangenterna i denna vektor kommer att skapa koncentriska cirklar runt ledaren .

41. Rörelse av partiklar i ett magnetfält. Lorentz Power.a) - Om partikeln flyger in i området av ett homogent magnetfält, och vektorn V är vinkelrätt mot vektorn B, rör den runt cirkeln av radien R \u003d MV / QB, eftersom Lorentz Force FL \u003d MV ^ 2 / R spelar rollen som centripetalkraft. Hanteringsperioden är t \u003d 2pir / v \u003d 2pm / qb och det beror inte på partikelhastigheten (detta är sant endast vid v<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

L. Effekt bestäms av förhållandet: FL \u003d Q · V · B · SINA (Q - Storleken på den rörliga laddningen; V är modulen i sin hastighet; B - Modulen av magnetfältinduktionsvektorn; Vinkeln mellan Vector V och Vector C) Lorentz Power vinkelrätt mot hastigheten och därför gör det inte arbete, ändrar inte laddningshastighetsmodulen och dess kinetiska energi. Men hastighetsriktningen ändras kontinuerligt. Lorentzs kraft vinkelrätt mot vektorer i och V, och dess riktning bestäms med användning av samma regel i vänster hand som riktning av ampere-kraften: om den vänstra handen är belägen så att komponenten i den magnetiska induktionen i vinkelrätt mot laddningen Hastighet, var i handflatan, och fyra fingrar var riktade mot rörelsen av en positiv laddning (mot den negativa rörelsen), då kommer en tummesträngad vid 90 grader att visa Lorentz F L.