Электричество и магнетизм для физических институтов

Учебное пособие «Практическая обработка экспериментальных данных» (2012), авторы Б.Д.Агапьев, В.В.Козловский

Измерительные приборы физической лаборатории (Методические указания).
Авторы: М.М.Козлов, П.И.Столяров, Н.С.Целищева
Методические указания предназначены для студентов всех факультетов, выполняющих лабораторный практикум по физике. Они содержат краткое описание и инструкцию по применению всех основных типов измерительной аппаратуры, используемой в учебной лаборатории физики.

Общие методические указания к лабораторному циклу:

Электропроводность твердых тел. Диэлектрики и магнетики (1 часть)

 

Нелинейные элементы электрической цепи. Потенциальный барьер. Объемный заряд (2 часть)

 

Формула Ричардсона-Дэшмана. Закон Богуславского-Лэнгмюра (3 часть)

Бланк рабочего протокола и отчета лабораторной работы по физике

 

Лабораторная работа 2. 01 Эффект Холла в полупроводнике

Для того, чтобы выполнить Лабораторную работу быстро и качественно, посмотрите видео (по этой ссылке), где подробно показан весь процесс исполнения

Лабораторная работа 2.02 Температурные зависимости удельного сопротивления металлов и полупроводников

автоматизированный вариант работы 2.02 (дополнение)

Обратите внимание на следующую информацию:

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.02) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, 

разрешив активное содержимое — макросы (разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Для того, чтобы выполнить Лабораторную работу быстро и качественно, посмотрите видео (по этой ссылке), где подробно показан весь процесс исполнения

Лабораторная работа 2. 03 Фотопроводимость полупроводников

Лабораторная работа 2.04 Поляризация диэлектрика в переменном электрическом поле

Лабораторная работа 2.05 Поляризация сегнетоэлектрика (обратите внимание на информацию ниже)

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.05) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, разрешив активное содержимое — макросы (разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Лабораторная работа 2.06 Гистерезис ферромагнетика

Лабораторная работа 2.07 Термоэлектронная эмиссия в вакуумном диоде

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.07) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, разрешив активное содержимое — макросы (разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Лабораторная работа 2.08 Вакуумный диод в магнитном поле  (обратите внимание на информацию ниже)

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.08) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, 

разрешив активное содержимое — макросы (разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Для того, чтобы выполнить Лабораторную работу быстро и качественно, посмотрите видео (по этой ссылке), где подробно показан весь процесс исполнения

Лабораторная работа 2.09 Газоразрядная плазма (обратите внимание на информацию ниже)

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.

09) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, разрешив активное содержимое — макросы (разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Лабораторная работа 2.10 Электронно-дырочный переход. (обратите внимание на информацию ниже)

Для корректной работы симулятора необходимо скачать файл (для ЛР 2.10) по этой ссылке и открыть в Microsoft Word, разрешив активное содержимое — макросы 

(разрешив запуск активного содержимого — нажав кнопку «Включить содержимое»).
Интернет браузеры и приложения сторонних производителей не обеспечивают необходимой функциональности

Для того, чтобы выполнить Лабораторную работу быстро и качественно, посмотрите видео (по этой ссылке), где подробно показан весь процесс исполнения

Лабораторная работа 2. 11 Исследование электромагнитных колебаний в параллельном LC-контуре

Для того, чтобы выполнить Лабораторную работу быстро и качественно, посмотрите видео (по этой ссылке)

, где подробно показан весь процесс исполнения

Лабораторная работа 2.12 Магнитное поле Земли

Лабораторная работа 2.14 Рамка с током в магнитном поле

Лабораторная работа 2.15 Ширина запрещенной зоны Ge

ЭБ СПбПУ — Физика. Электричество и магнетизм. Практикум: учебное пособие

 

Название: Физика. Электричество и магнетизм. Практикум: учебное пособие Авторы: Онопко Даниил Евгеньевич Организация: Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Выходные сведения: Санкт-Петербург, 2013 Коллекция: Учебная и учебно-методическая литература; Общая коллекция Тематика: Электричество; Магнетизм УДК: 537(075. 8) Тип документа: Учебник Тип файла: PDF Язык: Русский Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать) Ключ записи: RU\SPSTU\edoc\22109 Разрешенные действия: – Действие ‘Прочитать’ будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети Группа: Анонимные пользователи Сеть: Интернет

Аннотация

Данный выпуск продолжает серию учебных пособий, посвященных практике решения задач основных разделов курса физики. Настоящее пособие соответствует содержанию раздела «Электричество и магнетизм» дисциплины «Физика», входящей в базовую часть математического и естественнонаучного цикла ФГОС ВПО по всем направлениям подготовки бакалавров на радиофизическом, а также других — физических и технических — факультетах СПбГПУ. Пособие содержит описание решений типичных задач из различных разделов электромагнетизма. В состав пособия включено также математическое дополнение, содержащее краткое описание необходимых сведений из высшей математики, которые могут представлять известные сложности для студентов младших курсов. Учебное пособие предназначено для студентов начальных курсов, обучающихся по всем направлениям бакалаврской подготовки на физических и технических факультетах, и направлено, прежде всего, на облегчение самостоятельной работы студентов в рамках практических занятий по физике.

Права на использование объекта хранения

	Место доступа		Группа пользователей		Действие
	Локальная сеть ИБК СПбПУ		Все
	Внешние организации №2		Все
	Внешние организации №1		Все
	Интернет		Авторизованные пользователи СПбПУ
	Интернет		Авторизованные пользователи (не СПбПУ)
	Интернет		Анонимные пользователи

Статистика использования

Издания | Библиотечно-издательский комплекс СФУ

• Издания(активная вкладка)
• Услуги

Все года изданияТекущий годПоследние 2 годаПоследние 5 летПоследние 10 лет

Все виды изданийУчебная литератураНаучная литератураЖурналыГазетыМатериалы конференций

Все темыЕстественные и точные наукиАстрономияБиологияГеографияГеодезия. КартографияГеологияГеофизикаИнформатикаКибернетикаМатематикаМеханикаОхрана окружающей среды. Экология человекаФизикаХимияТехнические и прикладные науки, отрасли производстваАвтоматика. Вычислительная техникаБиотехнологияВодное хозяйствоГорное делоЖилищно-коммунальное хозяйство. Домоводство. Бытовое обслуживаниеКосмические исследованияЛегкая промышленностьЛесная и деревообрабатывающая промышленностьМашиностроениеМедицина и здравоохранениеМеталлургияМетрологияОхрана трудаПатентное дело. Изобретательство. РационализаторствоПищевая промышленностьПолиграфия. Репрография. ФотокинотехникаПриборостроениеПрочие отрасли экономикиРыбное хозяйство. АквакультураСвязьСельское и лесное хозяйствоСтандартизацияСтатистикаСтроительство. АрхитектураТранспортХимическая технология. Химическая промышленностьЭлектроника. РадиотехникаЭлектротехникаЭнергетикаЯдерная техникаОбщественные и гуманитарные наукиВнешняя торговляВнутренняя торговля. Туристско-экскурсионное обслуживаниеВоенное делоГосударство и право. Юридические наукиДемографияИскусство. ИскусствоведениеИстория. Исторические наукиКомплексное изучение отдельных стран и регионовКультура. КультурологияЛитература. Литературоведение. Устное народное творчествоМассовая коммуникация. Журналистика. Средства массовой информацииНародное образование. ПедагогикаНауковедениеОрганизация и управлениеПолитика и политические наукиПсихологияРелигия. АтеизмСоциологияФизическая культура и спортФилософияЭкономика и экономические наукиЯзыкознаниеХудожественная литератураХудожественные произведения

Все институтыВоенно-инженерный институтБазовая кафедра специальных радиотехнических системВоенная кафедраУчебно-военный центрГуманитарный институтКафедра ИТ в креативных и культурных индустрияхКафедра истории России, мировых и региональных цивилизацийКафедра культурологии и искусствоведенияКафедра рекламы и социально-культурной деятельностиКафедра философииЖелезногорский филиал СФУИнженерно-строительный институтКафедра автомобильных дорог и городских сооруженийКафедра инженерных систем, зданий и сооруженийКафедра проектирования зданий и экспертизы недвижимостиКафедра строительных конструкций и управляемых системКафедра строительных материалов и технологий строительстваИнститут архитектуры и дизайнаКафедра архитектурного проектированияКафедра градостроительстваКафедра дизайнаКафедра дизайна архитектурной средыКафедра изобразительного искусства и компьютерной графикиИнститут гастрономииБазовая кафедра высшей школы ресторанного менеджментаИнститут горного дела, геологии и геотехнологийКафедра геологии месторождений и методики разведкиКафедра геологии, минералогии и петрографииКафедра горных машин и комплексовКафедра инженерной графикиКафедра маркшейдерского делаКафедра открытых горных работКафедра подземной разработки месторожденийКафедра технической механикиКафедра технологии и техники разведкиКафедра шахтного и подземного строительстваКафедра электрификации горно-металлургического производстваИнститут инженерной физики и радиоэлектроникиБазовая кафедра «Радиоэлектронная техника информационных систем»Базовая кафедра инфокоммуникацийБазовая кафедра физики конденсированного состояния веществаБазовая кафедра фотоники и лазерных технологийКафедра нанофазных материалов и нанотехнологийКафедра общей физикиКафедра приборостроения и наноэлектроникиКафедра радиотехникиКафедра радиоэлектронных системКафедра современного естествознанияКафедра теоретической физики и волновых явленийКафедра теплофизикиКафедра экспериментальной физики и инновационных технологийКафедры физикиИнститут космических и информационных технологийБазовая кафедра «Интеллектуальные системы управления»Базовая кафедра «Информационные технологии на радиоэлектронном производстве»Базовая кафедра геоинформационных системКафедра высокопроизводительных вычисленийКафедра вычислительной техникиКафедра информатикиКафедра информационных системКафедра прикладной математики и компьютерной безопасностиКафедра разговорного иностранного языкаКафедра систем автоматики, автоматизированного управления и проектированияКафедра систем искусственного интеллектаИнститут математики и фундаментальной информатикиБазовая кафедра вычислительных и информационных технологийБазовая кафедра математического моделирования и процессов управленияКафедра алгебры и математической логикиКафедра высшей и прикладной математикиКафедра математического анализа и дифференциальных уравненийКафедра математического обеспечения дискретных устройств и системКафедры высшей математики №2афедра теории функцийИнститут нефти и газаБазовая кафедра пожарной и промышленной безопасностиБазовая кафедра проектирования объектов нефтегазового комплексаБазовая кафедра химии и технологии природных энергоносителей и углеродных материаловКафедра авиационных горюче-смазочных материаловКафедра бурения нефтяных и газовых скважинКафедра геологии нефти и газаКафедра геофизикиКафедра машин и оборудования нефтяных и газовых промысловКафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторожденийКафедра технологических машин и оборудования нефтегазового комплексаКафедра топливообеспеченя и горюче-смазочных материаловИнститут педагогики, психологии и социологииКафедра информационных технологий обучения и непрерывного образованияКафедра общей и социальной педагогикиКафедра психологии развития и консультированияКафедра современных образовательных технологийКафедра социологииИнститут торговли и сферы услугБазовая кафедра таможенного делаКафедра бухгалтерского учета, анализа и аудитаКафедра гостиничного делаКафедра математических методов и информационных технологий в торговле и сфере услугКафедра технологии и организации общественного питанияКафедра товароведения и экспертизы товаровКафедра торгового дела и маркетингаОтделение среднего профессионального образования (ОСПО)Институт управления бизнес-процессамиБазовая кафедра Федеральной службы по финансовому мониторингу (Росфинмониторинг)Кафедра бизнес-информатики и моделирования бизнес-процессовКафедра маркетинга и международного администрированияКафедра менеджмент производственных и социальных технологийКафедра цифровых технологий управленияКафедра экономики и управления бизнес-процессамиКафедра экономической и финансовой безопасностиИнститут физ. культуры, спорта и туризмаКафедра медико-биологических основ физической культуры и оздоровительных технологийКафедра теоретических основ и менеджмента физической культуры и туризмаКафедра теории и методики спортивных дисциплинКафедра физической культурыИнститут филологии и языковой коммуникацииКафедра восточных языковКафедра журналистики и литературоведенияКафедра иностранных языков для гуманитарных направленийКафедра иностранных языков для естественнонаучных направленийКафедра иностранных языков для инженерных направленийКафедра романских языков и прикладной лингвистикиКафедра русского языка и речевой коммуникацииКафедра русского языка как иностранногоКафедра теории германских языков и межкультурной коммуникацииИнститут фундаментальной биологии и биотехнологииБазовая кафедра «Медико-биологические системы и комплексы»Базовая кафедра биотехнологииКафедра биофизикиКафедра водных и наземных экосистемКафедра геномики и биоинформатикиКафедра медицинской биологииИнститут цветных металлов и материаловеденияБазовая кафедра «Технологии золотосодержащих руд»Кафедра автоматизации производственных процессов в металлургииКафедра аналитической и органической химииКафедра инженерного бакалавриата СDIOКафедра композиционных материалов и физико-химии металлургических процессовКафедра литейного производстваКафедра металловедения и термической обработки металловКафедра металлургии цветных металловКафедра обогащения полезных ископаемыхКафедра обработки металлов давлениемКафедра общаей металлургииКафедра техносферной безопасности горного и металлургического производстваКафедра физической и неорганической химииКафедра фундаментального естественнонаучного образованияИнститут экологии и географииКафедра географииКафедра охотничьего ресурсоведения и заповедного делаКафедра экологии и природопользованияИнститут экономики, государственного управления и финансовБазовая кафедра цифровых финансовых технологий Сбербанка РоссииКафедра бухгалтерского учета и статистикиКафедра международной и управленческой экономикиКафедра социально-экономического планированияКафедра теоретической экономикиКафедра управления человеческими ресурсамиКафедра финансов и управления рискамиКрасноярская государственная архитектурно-строительная академияКрасноярский государственный технический университетКрасноярский государственный университетМежинститутские базовые кафедрыМежинститутская базовая кафедра «Прикладная физика и космические технологии»Политехнический институтБазовая кафедра высшей школы автомобильного сервисаКафедра конструкторско-технологического обеспечения машиностроительных производствКафедра материаловедения и технологии обработки материаловКафедра машиностроенияКафедра прикладной механикиКафедра робототехники и технической кибернетикиКафедра стандартизации, метрологии и управления качествомКафедра тепловых электрических станцийКафедра теплотехники и гидрогазодинамикиКафедра техногенных и экологических рисков в техносфереКафедра техносферной и экологической безопасностиКафедра транспортаКафедра транспортных и технологических машинКафедра химииКафедра электротехникиКафедра электроэнергетикиСаяно-Шушенский филиал СФУХакасский технический иститутЮридический институтКафедра гражданского праваКафедра иностранного права и сравнительного правоведенияКафедра конституционного, административного и муниципального праваКафедра международного праваКафедра предпринимательского, конкурентного и финансового праваКафедра теории и истории государства и праваКафедра теории и методики социальной работыКафедра трудового и экологического праваКафедра уголовного праваКафедра уголовного процеса и криминалистики

По релевантностиСначала новыеСначала старыеПо дате поступленияПо названиюПо автору

Текст в электронном виде

Вводно-коррективный курс по фонетике английского языка

Философия

Безопасность жизнедеятельности в радиоэлектронике и физике.

Опасности технических систем

Технологии рекультивации земель и формирования архитектуры техногенных ландшафтов для предприятий…

Химия окружающей среды

Количественная оценка элементов климата голоцена и реконструкции палеоландшафтов…

Историческая память: источники и методы

История дипломатии России

История Сибири. Новая политика советского государства в Сибири (1921-1929 гг.)

Безопасность жизнедеятельности в радиоэлектронике и физике. Теоретические и организационные основы

Безопасность жизнедеятельности в радиоэлектронике и физике. Чрезвычайные ситуации

Проспект Свободный — 2022

механика. Электричество и магнетизм — Образовательная платформа «Юрайт». Для вузов и ссузов.

• Скопировать в буфер библиографическое описание

  Зотеев, А. В.  Физика: механика. Электричество и магнетизм : учебное пособие для среднего профессионального образования / А. В. Зотеев, А. А. Склянкин. — 2-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 244 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-11970-1. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/453638 (дата обращения: 16.09.2022).

• Добавить в избранное

2-е изд.Учебное пособие для СПО

• Нравится
• 8 Посмотреть кому понравилось
• Поделиться

• Описание
• Программа курса
• Видео: 2
• Выбор редакции
• Нет в мобильном приложении
Ознакомиться
• Аннотация
• Программа курса
• Медиаматериалы 2
• Комплекты 1

Учебное пособие представляет собой развернутый конспект лекций по разделам «Механика» и «Электромагнетизм». Рассматриваются такие темы, как кинематика и динамика материальной точки и твердого тела, законы сохранения в механике, закон Кулона, теорема Гаусса, постоянный электрический ток, электромагнитная индукция и др. Лекционный материал отличается доступностью изложения, особенности структуры и членения текста делают его легким для запоминания.

Открытое образование — Физика в опытах. Часть 3. Электричество и магнетизм

Select the required university:

———

Закрыть

Log in and enroll

• About
• Format
• Requirements
• Education results
• Education directions

About

Курс является дополнительным для обучения по всем основным инженерным специальностям.

Курс дополняет стандартные курсы общей физики, читаемые в технических вузах, при обучении практически по всем инженерным и естественно-научным специальностям

Целями курса является ознакомление студентов  с основными законами физики на примере экспериментальной их демонстрации в физических опытах.

Format

Формат сессии курса: 6 тематических модулей, в каждом модуле от 4 до 13 видеороликов с записью физических экспериментов по определенной тематике.

Requirements

Слушатели курса – студенты инженерных вузов, изучающие физику в своих университетах. Курс будет интересен также и для школьников старших классов, изучающих физику и готовящихся к поступлению в технические университеты.

Education results

Данный курс поможет студентам лучше понять основные законы физики и почувствовать особенности физического метода исследования и должен способствовать повышению академической успеваемости студентов по предмету. Курс является дополнительным для обучения по всем основным инженерным специальностям.

Education directions

01.00.00 Математика и механика
03.00.00 Физика и астрономия
04.00.00 Химия
11.00.00 Электроника, радиотехника и системы связи
12.00.00 Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии
13.00.00 Электро- и теплоэнергетика
14.00.00 Ядерная энергетика и технологии
15.00.00 Машиностроение
22.00.00 Технологии материалов


Модули

1. Электрическое поле -  7 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей. 
2. Проводники в электрическом поле и энергия электрического поля — 13 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей 
3. Постоянный электрический ток — 6 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей. 
4. Магнитное поле – 9 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей.  Магнитное поле в веществе – 4 видео-эпизода  с опытами плюс комментарии преподавателей.
5. Электромагнитная индукция - 13 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей.
6. Квазистационарные токи и токи в газах — 6 видео-эпизодов  с опытами плюс комментарии преподавателей.

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Гервидс Валериан Иванович

Кандидат физико-математических наук, Доцент
Position: Доцент

Калашников Николай Павлович

Доктор физико-математических наук, Профессор
Position: Заведующий кафедрой общей физики

Ольчак Андрей Станиславович

Кандидат физико-математических наук, Доцент
Position: Доцент кафедры общей физики

Муравьев Сергей Евгеньевич

Кандидат физико-математических наук, Доцент
Position: Доцент отделения лазерных и плазменных технологий офиса образовательных программ, заведующий кафедрой теоретической ядерной физики.

Similar courses

31 August 2020 — 15 August 2030 г.

Эконометрика

НИУ ВШЭ

31 August 2020 — 15 August 2030 г.

Прикладной статистический анализ

НИУ ВШЭ

7 September 2020 — 15 August 2030 г.

Общая социология

НИУ ВШЭ

К сожалению, мы не гарантируем корректную работу сайта в вашем браузере. Рекомендуем заменить его на один из предложенных.

Также советуем ознакомиться с полным списком рекомендаций.

Google Chrome

Mozilla Firefox

Apple Safari

Электричество и магнетизм ФПЭм — УЧЕБНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПО ФИЗИКЕ

Типовой комплект оборудования для лаборатории
«Электричество и магнетизм» ФПЭм
(автоматизированный практикум)
 
 

Модуль «Источник питания»  ФПЭм-ИП (для ФПЭ-03м, ФПЭ-04м, ФПЭ-06м)

Модуль «Изучение свойств сегнетоэлектриков» ФПЭ-02м

Модуль «Определение отношения заряда электрона к его массе методом магнетрона» ФПЭ-03м

Модуль «Изучение магнитного поля соленоида переменной длины с помощью датчика Холла» ФПЭ-04м

Модуль «Изучение явления взаимоиндукции» ФПЭ-05м

Модуль «Ток в вакууме» ФПЭ-06м

Модуль «Изучение гистерезиса ферромагнитных материалов» ФПЭ-07м

Модуль «Изучение процессов заряда и разряда конденсатора»  ФПЭ-08м

Модуль «Изучение связанных контуров» ФПЭ-13м

Дополнения:

Плата L-card E-14-440 (для ФПЭ-5м, ФПЭ-7м)

Плата L-card E-14-140 (для ФПЭ-02м, ФПЭ-03м, ФПЭ-04м, ФПЭ-06м, ФПЭ-08м, ФПЭ-13м)

Компьютер (для  ФПЭ-02м, ФПЭ-03м, ФПЭ-04м, ФПЭ-05м, ФПЭ-06м, ФПЭ-07м, ФПЭ-08м, ФПЭ-13м)

Учебный модульный комплекс «Электричество и магнетизм»

12 лабораторных работ:

Исследование электростатического поля;

Методы измерения электрического сопротивления;

Исследование характеристик  источника ЭДС;

Законы Ома и Кирхгофа;

Методы измерения электроёмкости конденсаторов;

Изучение петли гистерезиса и измерение параметров ферромагнетика;

Определение индуктивности соленоида; Взаимная индукция;

Цепи переменного тока. Реактивные сопротивления;

Изучение сложения колебаний;

Свободные электромагнитные колебания;

Вынужденные колебания в последовательном колебательном контуре

 

Установки для лабораторных работ по электричеству и магнетизму ФПЭ

Установка для определения горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли ФПЭ-30 (ФЭ-1-1)

Установка состоит из источника тока и тангенс-гальванометра. Источник тока обеспечивает плавную установку тока через катушку тангенс-гальванометра, измерение и индикацию его значения. С помощью переключателя «Направление» можно менять направление протекания тока через катушку.

Основные технические характеристики:

Пределы установки силы тока через катушку, мА, не хуже 0..170
Относительна погрешность измерения силы тока, %, не более 5
Цена деления шкалы тангенс-гальванометра, градусы 1
Параметры катушки тангенс-гальванометра
количество витков 100
средний диаметр, мм 197
Питание источника тока 220В 50Гц
Потребляемая мощность, ВА, не более 30
Габаритные размеры, мм, не более
источника тока 150х80х140
тангенс-гальванометра 250х500х250
Общая масса, кг, не более 4,5

 

Установка для изучения электростатического поля методом моделирования ФПЭ-31

Установка состоит из объекта исследования и источника питания.

Объект исследования представляет собой поддон, на котором устанавливается ванна с закрепленными на ней электродами, и система перемещения зонда.

Источник питания вырабатывает напряжение переменного тока частотой 50 Гц , которое прикладывается к электродам, а также регулируемое напряжение для установки потенциала зонда.

Принцип действия установки состоит в исследовании электростатического поля методом электролитической ванны. Электроды погружаются в ванну заполненную слабо проводящей жидкостью (водопроводная вода). Между электродами создается разность потенциалов и с помощью зонда компенсационным методом определяются потенциалы разных точек. Линии тока и распределение потенциала в слабо проводящей жидкости будут совпадать с силовыми линиями и распределением потенциала в статическом поле между теми же электродами.

В качестве измерительных приборов могут быть использованы вольтметры переменного тока с соответствующим пределом измерения или осциллограф. Измерительные приборы поставляются по отдельному заказу.

Основные технические характеристики

Напряжение переменного тока выдаваемое источником питания, В, не менее 7
Тип электролита Водопроводная вода
Питание источника питания 220В 50Гц
Габаритные размеры, мм, не более
источника питания 150х80х140
объекта исследования 470х570х120
Общая масса, кг  7,5

 

Установка для определения горизонтальной и вертикальной составляющих индукции магнитного поля Земли ФПЭ-33 (ФЭ-1-3) 

 

 

 

 

Установка предназначена для изучения Земного магнетизма.

Установка позволяет определить горизонтальную и вертикальную составляющие индукции магнитного поля Земли с помощью земного индуктора. Принцип заключается в возникновении ЭДС индукции в катушке, в следствии изменения положения катушки в магнитном поле Земли. В зависимости от ориентации катушки исследуется вертикальная либо горизонтальная индукции магнитного поля Земли.

Состав:

• земного индуктора 
• устройства измерительного

Индуктор состоит из плоской катушки, которая вращаться вокруг оси, совпадающей с одним из ее диаметров, установленной на рамке. Рамка устанавливаться в горизонтальное или вертикальное положение. Устройство измерительное представляет собой интегратор, который считает среднее значение интеграла ЭДС индукции по времени за два полу периода.

Технические характеристики:

Количество витков катушки  400 

Средний диаметр катушки, мм  300 

Сопротивление постоянному току катушки, Ом,   22 

Диапазон измерения магнитного потока, мкВс  0,01…99,99 

Максимальная амплитуда напряжения входного сигнала, мВ  50 

Питание установки осуществляется от сети переменного тока  220В, 50Гц 

Потребляемая мощность, ВА  30 

Габаритные размеры индуктора, мм  430х530х460 

Габаритные размеры устройства измерительного, мм   205х180х75 

Общая масса, кг 10 

физика | Определение, типы, темы, важность и факты

Модель давления газа Бернулли

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Жерар Муру Кип Торн Райнер Вайс Валери Томас Барри С. Бэриш

Похожие темы:

механика оптика квантовая механика сила тяжести космология

Просмотреть весь связанный контент →

Популярные вопросы

Что такое физика?

Физика — это область науки, изучающая структуру материи и то, как взаимодействуют фундаментальные составляющие Вселенной. Он изучает объекты, начиная от очень маленьких, используя квантовую механику, и заканчивая всей вселенной, используя общую теорию относительности.

Почему физика работает в единицах СИ?

Физики и другие ученые используют в своей работе Международную систему единиц (СИ), потому что они хотят использовать систему, принятую учеными всего мира. С 2019 годаединицы СИ были определены в терминах фундаментальных физических констант, а это означает, что ученые, где бы они ни использовали СИ, могут согласовать единицы, которые они используют для измерения физических явлений.

Сводка

Прочтите краткий обзор этой темы

физика , наука, изучающая структуру материи и взаимодействия между фундаментальными составляющими наблюдаемой вселенной. В самом широком смысле физика (от греческого physikos ) касается всех аспектов природы как на макроскопическом, так и на субмикроскопическом уровнях. Область его изучения охватывает не только поведение объектов под действием заданных сил, но и природу и происхождение гравитационных, электромагнитных и ядерных силовых полей. Его конечной целью является формулировка нескольких всеобъемлющих принципов, которые объединяют и объясняют все такие разрозненные явления.

Физика — основная физическая наука. До недавнего времени физика и естествознание взаимозаменяемо обозначали науку, целью которой является открытие и формулировка фундаментальных законов природы. По мере того как современные науки развивались и становились все более специализированными, физика стала обозначать ту часть физической науки, которая не включалась в астрономию, химию, геологию и инженерию. Физика, однако, играет важную роль во всех естественных науках, и во всех таких областях есть разделы, в которых физические законы и измерения получают особое внимание, носящие такие названия, как астрофизика, геофизика, биофизика и даже психофизика. Физику можно, по сути, определить как науку о материи, движении и энергии. Его законы обычно выражаются экономно и точно на языке математики.

Как эксперимент, наблюдение за явлениями в максимально точно контролируемых условиях, так и теория, формулирование единой концептуальной основы, играют существенную и взаимодополняющую роль в развитии физики. Физические эксперименты приводят к измерениям, которые сравниваются с результатом, предсказанным теорией. Говорят, что теория, которая надежно предсказывает результаты экспериментов, к которым она применима, воплощает закон физики. Однако закон всегда может быть изменен, заменен или ограничен более ограниченной областью, если более поздний эксперимент сделает это необходимым.

Конечной целью физики является поиск единого набора законов, управляющих материей, движением и энергией на малых (микроскопических) субатомных расстояниях, в человеческом (макроскопическом) масштабе повседневной жизни и на самых больших расстояниях (например, во внегалактическом масштабе). Эта амбициозная цель была достигнута в значительной степени. Хотя полностью единая теория физических явлений еще не создана (и, возможно, никогда не будет), кажется, что удивительно небольшой набор фундаментальных физических законов может объяснить все известные явления. Совокупность физики, разработанная примерно к началу 20-го века и известная как классическая физика, может в значительной степени объяснить движения макроскопических объектов, которые движутся медленно относительно скорости света, а также такие явления, как тепло, звук, электричество, магнетизм и свет. Современные разработки теории относительности и квантовой механики видоизменяют эти законы в той мере, в какой они применимы к более высоким скоростям, очень массивным объектам и к крошечным элементарным составляющим материи, таким как электроны, протоны и нейтроны.

Тест «Британника»

Физика и законы природы

Какая сила замедляет движение? Каждому действию есть равное и противоположное что? В этом викторине по физике нет ничего, что E = mc было бы квадратным.

Объем физики

Традиционно организованные разделы или области классической и современной физики описаны ниже.

Под механикой обычно понимается изучение движения объектов (или отсутствия их движения) под действием заданных сил. Классическую механику иногда считают разделом прикладной математики. Он состоит из кинематики, описания движения и динамики, изучения действия сил при создании либо движения, либо статического равновесия (последнее составляет науку о статике). Предметы 20-го века квантовой механики, имеющие решающее значение для изучения структуры материи, субатомных частиц, сверхтекучести, сверхпроводимости, нейтронных звезд и других важных явлений, и релятивистской механики, важной, когда скорости приближаются к скорости света, являются формами механики, которые будут будут обсуждаться далее в этом разделе.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подписаться сейчас

В классической механике законы изначально формулируются для точечных частиц, в которых не учитываются размеры, форма и другие внутренние свойства тел. Таким образом, в первом приближении даже такие большие объекты, как Земля и Солнце, рассматриваются как точечные, например, при расчете планетарного орбитального движения. В динамике твердого тела также учитываются протяженность тел и распределение их масс, но предполагается, что они не способны деформироваться. Механика деформируемых твердых тел — это упругость; гидростатика и гидродинамика рассматривают, соответственно, жидкости в состоянии покоя и в движении.

Три закона движения, сформулированные Исааком Ньютоном, составляют основу классической механики вместе с признанием того, что силы являются направленными величинами (векторами) и соответственно комбинируются. Первый закон, также называемый законом инерции, гласит, что, если на него не действует внешняя сила, покоящийся объект остается в покое или, если он движется, он продолжает двигаться по прямой линии с постоянной скоростью. Следовательно, равномерное движение не требует причины. Соответственно, механика сосредотачивается не на движении как таковом, а на изменении состояния движения объекта, которое является результатом действующей на него результирующей силы. Второй закон Ньютона приравнивает результирующую силу, действующую на объект, к скорости изменения его количества движения, которое является произведением массы тела на его скорость. Третий закон Ньютона, закон действия и противодействия, гласит, что при взаимодействии двух частиц силы, действующие друг на друга, равны по величине и противоположны по направлению. В совокупности эти законы механики в принципе позволяют определить будущие движения множества частиц, если известно их состояние движения в какой-то момент, а также силы, действующие между ними и на них извне. Из этого детерминированного характера законов классической механики в прошлом делались глубокие (и, вероятно, неверные) философские выводы, которые даже применялись к человеческой истории.

Лежащие на самом базовом уровне физики, законы механики характеризуются определенными свойствами симметрии, примером которых является вышеупомянутая симметрия между силами действия и противодействия. Другие симметрии, такие как инвариантность (т. е. неизменная форма) законов при отражениях и вращениях, совершаемых в пространстве, обращение времени или переход в другую часть пространства или в другую эпоху времени, присутствуют как в классических механике и в релятивистской механике, а с некоторыми ограничениями и в квантовой механике. Можно показать, что свойства симметрии теории имеют в качестве математических следствий основные принципы, известные как законы сохранения, которые утверждают постоянство во времени значений определенных физических величин при заданных условиях. Сохраняющиеся величины являются наиболее важными в физике; к ним относятся масса и энергия (в теории относительности масса и энергия эквивалентны и сохраняются вместе), импульс, угловой момент и электрический заряд.

Конспект лекций | Электричество и магнетизм | Физика

стрелка_назад просматривать материалы курса library_books

Конспекты курса были написаны Джоном Белчером, Петром Дурмашкиным и Сен-Бен Ляо.

В классе TEAL учащиеся могут использовать Систему персонального реагирования (PRS). Классу задаются вопросы, чтобы стимулировать дискуссию и показать, как переходят концепции. Студенты «голосуют» за ответы в электронном виде, и их ответы подсчитываются.

НЕДЕЛЯ #	СЭС #	ТЕМЫ	ПРИМЕЧАНИЯ К КУРСАМ	ПРЕЗЕНТАЦИИ	сбн
1	1	Час 1 Почему физика? Почему Studio Physics? (и как?) Векторные и скалярные поля Час 2 Гравитационные поля Электрические поля	Глава 1: разделы 1.1–1.6; 1,8 ( PDF ) Глава 2 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	2	Час 1 Обзор: электрические поля Плата Диполи Час 2 Непрерывное распределение заряда	Глава 1: Раздел 1. 6 ( PDF ) Глава 2 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	3	Занятие по решению задач 1: линейные и поверхностные интегралы
2	4	Час 1 Работа в группах Эксперимент 1: Визуализация Час 2 Электрический потенциал	Глава 3: Разделы 3.1–3.5 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	5	Час 1 Закон Гаусса Час 2 Закон Гаусса	Глава 4 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	6	Сессия решения задач 2: Электрическое поле непрерывных распределений заряда
3	7	Час 1 Проводники и изоляторы Эксперимент 2: электростатическая сила Час 2 Конденсаторы	Глава 4: Разделы 4. 3–4.4 ( PDF ) Глава 5 ( PDF — 1,3 МБ )	( PDF )	( PDF )
	8	Час 1 Последний раз: проводники Эксперимент 3: Ведро для льда Фарадея Час 2 Конденсаторы и диэлектрики	Глава 4: Разделы 4.3–4.4 ( PDF ) Глава 5 ( PDF — 1,3 МБ )	( PDF )	( PDF )
	9	Занятие по решению задач 3: Закон Гаусса	Глава 4 ( PDF )
4	10	Час 1 Цепи постоянного тока Час 2 Правила цикла Кирхгофа	Глава 6 ( PDF ) Глава 7: разделы с 7.1 по 7.4 ( PDF )	( PDF — 1,2 МБ )	( PDF )
	11	Сессия решения проблем 4: Емкость	Глава 5 ( PDF — 1,3 МБ )
5	12	Час 1 Работа с цепями Эксперимент 4: Часть I: Измерение V, I, R Час 2 RC-цепи Эксперимент 4: Часть II: RC-цепи	Глава 7 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	13	Час 1 Обзор концепции/обзор Вопросы PRS — Возможные экзаменационные вопросы Час 2 Образец экзамена		( PDF )	( PDF )
6	14	Час 1 Магнитные поля Эксперимент 5: магнитные поля Час 2 Заряды перемещаются в полях B Обзор экзамена	Глава 8 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	15	Час 1 Магнитная сила Эксперимент 6: магнитная сила Час 2 Создание полей B: Biot-Savart	Глава 9: Разделы 9. 1–9.2 ( PDF — 1,9 МБ )	( PDF — 1,1 МБ )	( PDF )
	16	Сессия решения проблем 5: Магнитный крутящий момент и моменты	Глава 8: разделы 8.3–8.4 ( PDF ) Глава 9: Разделы 9.1 — 9,2 ( PDF — 1,9 МБ )
7	17	Час 1 Диполи и магнитные поля Час 2 Эксперимент 7: диполи в полях B	Глава 8: Раздел 8.4 ( PDF ) Глава 9: разделы 9.1–9.2, 9.5 ( PDF — 1,9 МБ )	( PDF )	( PDF )
	18	Час 1 Левитация Эксперимент 8: магнитные силы Час 2 Закон Ампера	Глава 9 ( PDF — 1,9 МБ )	( PDF — 1,6 МБ )	( PDF )
	19	Занятие по решению задач 6: Закон Ампера	Глава 9: Разделы 9. 3 — 9.4; 9.10.2, 9.11.6, 9.11.7 ( PDF — 1,9 МБ )
8	20	Час 1 Закон Фарадея Час 2 Закон Фарадея: Приложения	Глава 10 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	21	Час 1 Эксперимент 9: Закон Фарадея Час 2 Закон Фарадея Трансформаторы Магнитные материалы	Глава 10 ( PDF ) Глава 11: Раздел 11.1 ( PDF — 1,0 МБ )	( PDF )	( PDF )
	22	Занятие по решению задач 7: Закон Фарадея	Глава 10 ( PDF )
9	23	Час 1 Обзор концепции/обзор Вопросы PRS — Возможные экзаменационные вопросы Час 2 Образец экзамена		( PDF )	( PDF )
	24	Час 1 Индуктивность и цепи LR Час 2 Энергия в индукторах	Глава 11: Разделы 11. 1–11.4 ( PDF — 1,0 МБ )	( PDF )	( PDF — 1,3 МБ )
10	25	Час 1 Эксперимент 10: Часть I: Измерение L Цепи LC Час 2 Эксперимент 10: Часть II: Цепь LRC	Глава 11: Разделы 11.5–11.6 ( PDF — 1,0 МБ )	( PDF )	( PDF )
	26	Час 1 Управляемое гармоническое движение (RLC) Час 2 Эксперимент 11: управляемая цепь RLC	Глава 12 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	27	Сессия решения проблем 8: Управляемые цепи RLC	Глава 12 ( PDF )
11	28	Час 1 Ток смещения Уравнения Максвелла Час 2 Электромагнитные волны	Глава 13 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	29	Занятие по решению проблем 9: Ток смещения, пойнтинг	Глава 13 ( PDF )
12	30	Час 1 Бегущие и стоячие волны Час 2 Электромагнитные (ЭМ) волны	Глава 13 ( PDF )	( PDF )	( PDF )
	31	Час 1 Обзор концепции/обзор Вопросы PRS — Возможные экзаменационные вопросы Час 2 Образец экзамена		( PDF )
13	32	Час 1 Генерация электромагнитных волн Плоские электромагнитные волны Электродипольные электромагнитные волны Час 2 Эксперимент 12: Микроволны Просмотр результатов экзамена 3	Глава 13 ( PDF )	( PDF — 2,9 МБ )	( PDF )
	33	Час 1 Помехи Час 2 Эксперимент 13: вмешательство	Глава 14 ( PDF )	( PDF — 1,4 МБ )	( PDF )
	34	Сессия решения проблем 10: Помехи
14	35	Час 1 Структура пространства и времени Час 2 Структура пространства и времени
	36	Час 1 Обзор концепции/обзор Вопросы PRS — Возможные экзаменационные вопросы Час 2 Образец экзамена		( PDF )

Физика – электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм (последнее обновление: 17 июля 2022 г. )

Глава 1.    Электрические поля

1.1	Введение
1.2	Triboelectric Effect
1.3	Experiments with Pith Balls
1.4	Experiments with a Gold-leaf Electroscope
1.5	Coulomb’s Law
1.6	Электрическое поле E
	1.6.1 Поле точечного заряда 1.6.2 Сферические распределения заряда 1.6.3 A Long, Charged Rod 1.6.4 Field on the Axis of a Ring Charge 1.6.5 Field on the Axis of a Uniformly Charged Disc 1.6.6 Field of a Uniformly Charged Infinite Plane Sheet
1.7	Electric Field D
1. 8	Flux
1,9	Теорема Гаусса

Глава 2. Электростатический потенциал

88

2,1	ВВЕДЕНИЕ
2,2	Потенциал Потенциал. Вблизи различных чаредах	2,2	Потенциал. Вблизи различных общепринятых бодов		.9888.0105 2.2.1 точечный заряд 2.2.2 Распределения сферического заряда 2.2.3 длинный стержень 2.2.4 Large Plane Charged Sheet 2.2.5 Potential on the Axis of a Charged Ring 2.2.6 Potential in the Plane of a Charged Ring 2.2.7 Potential on the Axis of a Charged Disc
2.3	Electron-volts
2.4	A Point Charge and an Infinite Conducting Plane
2. 5	A Point Charge and a Conducting Sphere
2.6	Two Semicylindrical Electrodes

Chapter 3.    Dipole and Quadrupole Moments

3.1	Introduction
3.2	Mathematical Definition of Dipole Moment
3.3	Колебание диполя в электрическом поле
3.4	Потенциальная энергия диполя в электрическом поле
3.5	Force on a Dipole in an Inhomogeneous Electric Field
3.6	Induced Dipoles and Polarizability
3.7	The Simple Dipole
3.8	A Geophysical Example
3.9	Секундные моменты массы
3.10	Секундные моменты заряда
3.11	Квадрупольный момент. Потенциал вблизи произвольного распределения заряда
3. 12	Two Simple Quadrupoles
3.13	Octupole Moment

Chapter 4.    Batteries, Resistors and Ohm’s Law

4.1	Introduction
4.2	Resistance and Ohm’s Закон
4.3	Сопротивление и температура
4.4	Резисторы последовательно
4.5	Проводники в параллельной
4,6	Диссипация энергии
4,7	Электродвижущая сила и внутренняя сопротивление
4.8	.
4.10	Амперметры и вольтметры
4.11	Мост Уитстона
4.12	Delta-Star Transform
4.13	Kirchhoff’s Rules
4.14	Tortures for the Brain
4.15	Solutions, Answers or Hints to 4. 14
4.16	Attenuators

Глава 5.    Конденсаторы

5.1	Введение
5.2	Плоскопараллельный конденсатор
5	8 5.20105	Coaxial Cylindrical Capacitor
5.4	Concentric Spherical Capacitor
5.5	Capacitors in Parallel
5.6	Capacitors in Series
5.7	Delta-Star Transform
5.8	Правила Кирхгофа
5.9	Задача на черный день
5.10	Энергия, запасенная в конденсаторе
5.11	Energy Stored in an Electric Field
5.12	Force Between the Plates of a Plane Parallel Plate Capacitor
5.13	Sharing a Charge Between Two Capacitors
5. 14	Смешанные диэлектрики
5.15	Изменение расстояния между пластинами конденсатора
5.16	Вставка диэлектрика в конденсатор
5.17	Polarization and Susceptibility
5.18	Discharging a Capacitor Through a Resistor
5.19	Charging a Capacitor Through a Resistor
5.20	Real Capacitors
5.21	Подробнее о E , D , P и т. д.
5.22	Диэлектрический материал в переменном электрическом поле.

ГЛАВА 6. Магнитный эффект электрического тока

6.1	ВВЕДЕНИЕ
6.2	Определение AMP
6.	Определение AMP
6,3	.	Закон Био-Савара
6.5	Магнитное поле вблизи длинного прямого проводника с током
6. 6	Поле с током на оси и в плоскости0105
6.7	Helmholtz Coils
6.8	Field on the Axis of a Long Solenoid
6.9	The Magnetic Field H
6.10	Flux
6.11	Теорема Ампера.0105	Introduction
7.2	Force Between Two Current-carrying Wires
7.3	The Permeability of Free Space
7.4	Magnetic Moment
7.5	Magnetic Moment of a Plane , Катушка с током
7.6	Период колебаний магнита или катушки во внешнем магнитном поле
7.7	Потенциальная энергия магнита или катушки в магнитном поле
7.8	Moving-coil Ammeter
7.9	Magnetogyric Ratio

Chapter 8.     On the Electrodynamics of Moving Bodies

8.1	Introduction
8.2	Charged Particle в электрическом поле
8.3	Заряженная частица в магнитном поле
8.4	Заряженная частица в электрическом и магнитном поле
8.5	Движение в неоднородном магнитном поле
8А	Приложение. Integration of the Equations

Chapter 9.    Magnetic Potential

9.1	Introduction
9.2	The Magnetic Vector Potential
9.3	Long, Straight, Current-carrying Conductor
9,4	Длинный соленоид
9.5	Divergence

Chapter 10.    Electromagnetic Induction

1010188888888888888888 гг. в индуктивности

10. 1	Introduction
10.2	Electromagnetic Induction and the Lorentz Force
10.3	Lenz’s Law
10,4	Баллистический гальванометр и измерение магнитного поля
10,5	Генератор переменного тока
10.6	AC Power
10.7	Linear Motors and Generators
10.8	Rotary Motors
10.9	The Transformer
10.10	Mutual Inductance
10.11	Собственная индуктивность
10.12	Рост тока в цепи, содержащей индуктивность
10.13	Сброс конденсатора через индуктивность
10.14	Сброс конденсатора через индуктивность и сопротивление
10.15	Зарядка A -is and and Inductance и сопротивление
10.17	Энергия, запасенная в магнитном поле

Глава 11.    Размеры

Глава 12.    Свойства магнитных материалов

12.1	Introduction
12.2	Magnetic Circuits and Ohm’s Law
12.3	Magnetization and Susceptibility
12.4	Diamagnetism
12.5	Paramagnetism
12,6	Ферромагнетизм
12,7	Антиферромагнетизм
12,8	Ферримагнетизм

Chapter 13.    Alternating Current

9018 6

13.1	Alternating current in an inductance
13.2	Alternating Voltage across a Capacitor
13.3	Complex Numbers
13. 4	Resistance Индуктивность последовательно
13,5	Сопротивление и емкость последовательно
13,6	Допуск
13.7	The RLC Series Acceptor Circuit
13.8	The RLC Parallel Rejector Circuit
13.9	AC Bridges
	13.9.1 The Owen Bridge 13.9.2 The Schering Bridge 13.9.3 The Wien Bridge 13.9.4 Bridge Solution by Delta-Star Трансформация
13.10	The Transformer
13.11	Root-Mean-Square Values, Power and Impedance Matching
13.12	Some Remarks on the Star-Delta Transform
13.13 Глава 14. Преобразования Лапласа0106 14. 2	Table of Laplace Transforms
14.3	The First Integration Theorem
14.4	The Second Integration Theorem (Dividing a Function by t )
14.5	Shifting Theorem
14,6	A Функциональные времена t n
14,7	Теорема дифференцирования
8 14,70106 A First Order Differential Equation
14.9	A Second Order Differential Equation
14.10	Generalized Impedance
14.11	RLC Series Transient
14.12	Another Example

Глава 15.    Уравнения Максвелла

15.1	Введение
15.2	Первое уравнение Максвелла
15.3	Poisson’s and Laplace’s Equations
15. 4	Maxwell’s Second Equation
15.5	Maxwell’s Third Equation
15.6	The Magnetic Equivalent of Poisson’s Equation
15.7	Четвертое уравнение Максвелла
15,8	Сводка уравнений Максвелла и Пуассона
15,9	Electromagnetic Waves
15.10	Gauge Transformations
15.11	Maxwell’s Equations in Potential Form
15.12	Retarded Potential

Chapter 16.    CGS Electricity and Magnetism

16.1	Введение
16.2	Электростатическая система CGS
16.3	Электромагнитная система CGS
16.4	The Gaussian Mixed System
16.5	Dimensions

Chapter 17.     Magnetic Dipole Moment

17.1	Introduction
17.2	The SI Definition of Magnetic Moment
17.3	Магнитное поле на экваторе магнита
17.4	СГС Магнитный момент и на словах SI
17.5	Possible Alternative Definitions of Magnetic Moment
17.6	Thirteen Questions
17.7	Additional Remarks
17.8	Conclusion

Chapter 18.    Electrochemistry

Electricity и магнетизм: что это такое и почему они важны?

В повседневной жизни электричество и магнетизм могут показаться двумя отдельными силами. В большинстве случаев, когда вы говорите об электричестве, вы будете иметь в виду электрический ток или электрические заряды, которые питают бытовые приборы от вашего ноутбука до чего-то такого простого, как лампочка.

Магнетизм встречается не так часто, но каждый школьник уже сталкивался с стержневыми магнитами, у которых есть северный и южный полюса, причем одноименные полюса отталкиваются, а противоположные притягиваются.

Электричество и магнетизм в физике

Это повседневное понимание электрических зарядов и магнитной силы даст вам довольно хорошее базовое понимание того, как работают электричество и магнетизм, но есть еще много чего, что можно узнать, от происхождения магнитных полюсов. к закону Ома, электромагнитной индукции и не только.

В то время как ваш повседневный опыт работы с электричеством и магнетизмом может помочь вам в повседневных ситуациях, если вы изучаете физику на более высоких уровнях, вам нужно гораздо более глубокое понимание явлений.

Благодаря работе физиков-первопроходцев, таких как Майкл Фарадей и Джеймс Клерк Максвелл, ученые теперь понимают, что электричество и магнетизм вовсе не являются отдельными силами, а представляют собой разные аспекты одной из четырех фундаментальных сил: электромагнетизма.

Ключевым моментом, лежащим в основе этого, было то, что магнитные поля на самом деле создаются движущимися электрическими зарядами. Электромагнитная сила полностью описывается уравнениями Максвелла , и к концу этой статьи вы поймете, что представляет собой каждое из них и что оно вам говорит.

Что такое электричество?

Электричество — это разговорное название действия электрической силы, которое в большинстве случаев связано с взаимодействием между протонами (положительно заряженными частицами в ядре каждого атома) и электронами (отрицательно заряженными частицами, существующими в облако вокруг ядра).

Когда заряженная частица находится рядом с другой заряженной частицей — например, два электрона рядом друг с другом или электрон и протон рядом друг с другом — между ними возникает взаимодействие, которое в общем случае можно описать с помощью закона Кулона. Вообще говоря, одинаковые заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются — точно так же, как совпадающие и противоположные полюса магнита.

​ Закон Кулона ​ утверждает, что для двух зарядов ​ q ​ ₁ и ​ q ​ _{2 92}}

Здесь ​ k ​ = 1 / 4πε ₀ = 9 × 10 ⁹ Н·м ² / C ² , а ε ₀ – это постоянная диэлектрической проницаемости свободного пространства. Если вы знакомы с законом всемирного тяготения, вы заметите, что закон Кулона имеет очень похожую форму, с зарядами вместо масс и k вместо G . В частности, оба являются законами обратных квадратов, поэтому перемещение заряда вдвое дальше уменьшает силу взаимодействия в четыре раза.

Однако вы также можете описать электрическую силу, используя понятие электрического поля, которое определяется как сила силы на «пробном заряде» и определяется во всем пространстве со значением в ньютонах на кулон.

Электрическое поле представляет собой ​ вектор ​, поэтому оно имеет как силу ​ , так и ​ направление. В то время как вы можете определить напряженность электрического поля ​ E ​ просто как ​ E ​ = ​ F ​ / ​ q ​, где ​ q — пробный заряд, наиболее полезным уравнением для этого является закон Гаусса, одно из уравнений Максвелла, которое будет рассмотрено позже.

Что такое магнетизм?

Магнетизм немного сложнее описать математически, чем электричество, но основные принципы очень похожи. Как электрические силы описываются как возникающие между положительными и отрицательными зарядами, так и магнитные силы описываются как возникающие между северным и южным полюсами (или положительным и отрицательным полюсами) магнитов.

Точно так же, как и для электрических сил, подобные полюса отталкиваются, а противоположные полюса притягиваются. Магнитные силы также можно описать с помощью концепции магнитных полей, которые, как и электрические поля, представляют собой невидимые поля, пронизывающие пространство и представляющие способность магнитной силы изменять скорость заряженных частиц поблизости.

Однако магнитные полюса существуют только парами, как диполи – ​ нет магнитных монополей ​. Если бы магнитные монополи действительно существовали, существовал бы простой закон, подобный закону Кулона, который применялся бы к магнетизму, а не к электричеству, но магнетизм по своей природе немного сложнее, чем этот, и поэтому магнитные силы, как правило, описываются на основе магнитных полей, создаваемых конкретными магнитами. источники. Например, есть уравнение для магнитного поля соленоида, поля, создаваемого проводом, по которому течет электрический ток, и так далее.

Магнитные поля обычно измеряются либо в Теслах (Тл), названных в честь физика Николы Теслы, либо в гауссах (Г), названных в честь Карла Фридриха Гаусса, и 1 Тл = 10 000 Гс. Технически это мера плотности магнитного потока. , но чтобы не увязнуть в точных деталях, можно с уверенностью думать, что это означает примерно одно и то же.

Сильный магнит в лаборатории будет иметь значение около 1 Тл, в то время как магнит холодильника будет больше похож на 0,1 Тл, поэтому Гаусс часто является лучшей единицей измерения для повседневных магнитных полей.

Закон силы Лоренца и магнетизм

Если вы не хотите работать с уравнениями Максвелла, которые, как правило, намного сложнее, лучший способ вычислить силу магнетизма — использовать ​ Закон силы Лоренца ​. Это закон, который охватывает как магнитное, так и электрическое поля, сочетая два разных термина для предсказания силы, действующей на частицу под влиянием обоих, и направления результирующей силы.

Для магнитной силы соответствующая часть закона силы Лоренца:

\bold{F} = q\bold{v × B}

Где ​ q ​ — заряд частицы, движущейся через поле, ​ v ​ – ее (векторная) скорость, ​ ​ B — магнитное поле. Вы также должны отметить, что символ ×  – это не простое умножение, а векторное произведение   , которое создает силу в направлении, заданном правилом правой руки. Проще говоря, мощность силы, действующей на частицу, определяется как:

F = qvB \sin (θ)

Где угол ​ θ ​ — это угол между направлением скорости частицы и направлением магнитного поля. Это сразу говорит вам о том, что взаимодействие наиболее сильное, когда частица движется под углом 90 градусов (т. е. перпендикулярно) к магнитному полю.

Закон силы Лоренца

Полная форма закона силы Лоренца позволяет учитывать как электрическое поле, так и магнитное поле, и имеет вид:

\bold{F} = q(\bold{E+v × B})

Где снова q — заряд частицы, v — ее скорость, а B — напряженность магнитного поля, но теперь учтен вклад электрического поля E . Если у вас есть значение магнитного поля, электрического поля, заряда частицы и ее скорости, вы можете относительно легко вычислить силу и ее направление, используя закон силы Лоренца.

Единственная проблема заключается в том, что если вы ​ не ​ не знаете подробностей о магнитном поле, вам все равно придется использовать уравнения Максвелла для их вывода.

Электромагнетизм и его применение

Электромагнетизм имеет огромное количество полезных применений, в частности связанных с домашним электричеством и производством энергии.

В качестве простого примера, тот факт, что движущиеся заряды создают электрическое поле, можно использовать для создания электромагнита: катушка с протекающим по ней током создаст обычный электромагнит. Огромные мощные версии той же базовой технологии используются для перемещения автомобилей и металлолома на свалках, и это гораздо полезнее, чем постоянный магнит для этой цели, потому что его можно отключить, чтобы сбросить металл.

Электромагнитная индукция — еще один аспект электромагнетизма, имеющий множество применений. Это характерное качество фундаментальной связи между электричеством и магнетизмом: так же, как движущийся заряд создает магнитное поле, изменяющееся магнитное поле может быть использовано для индукции тока в проводе.

Это можно сделать, просто перемещая магнит вперед и назад в середине катушки с проводом, или вы можете использовать электричество переменного тока (AC) для создания непрерывно изменяющегося магнитного поля и использовать его для индукции тока в провод.

Эти простые приемы лежат в основе работы важнейших инструментов, таких как генераторы и электродвигатели. Генераторы энергии работают, перемещая токопроводящий провод в магнитном поле, вызывая тем самым электрический ток.

Электродвигатели, с другой стороны, используют петлю провода с током внутри магнитного поля: когда ток течет по проводу, он создает магнитное поле, взаимодействуя с существующим магнитным полем и заставляя провод двигаться в процесс. Короче говоря, генераторы превращают движение в ток, а двигатели превращают ток в движение.

Уравнения Максвелла

Весь предмет электромагнетизма лучше всего описывается уравнениями Максвелла. Всего есть четыре уравнения: закон Гаусса, закон немонополя, закон Фарадея и закон Ампера. Они написаны на языке векторного исчисления и выглядят следующим образом:

Закон Гаусса:

\int \bm{E} ∙ d\bm{A} = \frac{q}{ε_0}

Где ​ E ​ – электрическое поле, ​ q ​ – общий заряд и ​ ε ​ ₀ — диэлектрическая проницаемость свободного пространства. На словах это означает, что электрический поток из любой замкнутой поверхности равен заключенному в ней заряду, деленному на диэлектрическую проницаемость свободного пространства.

​ Закон отсутствия монополя: ​

\int \bm{B} ∙ d\bm{A} = 0

Который утверждает, что магнитный поток от любой замкнутой поверхности равен нулю – другими словами, магнитные монополи не существует!

​ Закон Фарадея: ​

\int \bm{E} ∙ d\bm{S} = − \frac{∂ϕ_B}{∂t} 92}\frac{∂}{∂t}\int \bm{E} ∙ d\bm{A}

Где ​ µ ​ ₀ — проницаемость свободного пространства, а ​ I ​ток, протекающий через петлю. Это утверждает, что линейный интеграл магнитного поля вокруг замкнутого контура пропорционален току, протекающему через тот же контур, другими словами, что электрические токи генерируют магнитные поля.

Использование уравнений Максвелла

Хотя математический язык уравнений Максвелла сложен (и не может быть представлен в достаточной мере в этой статье), вы уже должны понимать принципы электромагнетизма, которые они выражают.

Процесс использования уравнений обычно включает в себя выбор подходящего уравнения – закон Гаусса для расчета электрического поля из-за накопления заряда, закон Фарадея для расчета индуцированного электрического поля из-за изменяющегося магнитного поля и закон Ампера для расчета магнитные поля, вызванные электрическим током, а затем выполнение интеграла по правильно выбранной поверхности или области для решения. Поверхность или плоская область чисто теоретически, но она используется для характеристики полей в трехмерном пространстве. 92 = \frac{q}{ε_0}

Что, как видите, значительно упрощает его использование. Это также дает понять, что из этого уравнения можно вывести закон Кулона.

Электричество и магнетизм Условия | Shmoop

Закон Ампера

Магнитное поле внутри воображаемой Амперовой петли — конечно, нарисованной вами — пропорционально току, протекающему через петлю. Это дается формулой Bl = μ ₀ I, где l представляет собой общую длину участка(ов) контура, параллельного линиям магнитного поля. Сама петля может быть прямоугольником или кругом (или любой другой формой, которую вы хотите, но удачи в использовании асимметричной восьмиугольной петли, которую вы нарисовали).

Емкость

Емкость ( C ) представляет собой отношение между количеством заряда на двух объектах и ​​возникающим между ними напряжением, определяемое по формуле . (Другими словами, емкость является мерой способности объекта к хранит заряд.) Его единицей СИ является фарад (F), названный в честь Майкла Фарадея, который равен одному кулону, деленному на один вольт.

Один фарад — это гигантская единица. Типовые конденсаторы могут варьироваться от пико- (10 ^-12 ) до милли- (10 ^-3 ) фарад. Емкость является чисто продуктом геометрии и может быть изменена путем изменения размера объектов или расстояния между ними.

Конденсатор

Конденсаторы используются во всех видах электрических цепей для быстрого накопления заряда и последующего его разряда. Например, вспышка в дешевом одноразовом фотоаппарате — это просто большой конденсатор и лампочка. Основным типом конденсатора является конденсатор с параллельными пластинами , который накапливает заряд между двумя квадратными пластинами и имеет емкость . Конденсаторы других конфигураций имеют разные емкости, определяемые выражением . быть очень большим для больших конденсаторов, заряженных приличным напряжением — большой конденсатор может привести к серьезному хрусту).

Заряд

Заряд — это основная единица электричества, сокращенно обозначаемая q — поскольку все разумное было бы глупо — и измеряемая в кулон (C), названная в честь Шарля-Огюстена де Кулона, физика восемнадцатого века, который провел много времени играл с заряженными сферами. Заряд можно использовать для описания размера силы, которую объект ощущает, когда он подвергается воздействию других заряженных объектов, и может иметь положительную или отрицательную полярность.

Заряд является внутренним свойством материи, так же как и масса; однако, в отличие от массы, заряд поставляется в красивых дискретных упаковках. Статическое электричество представляет собой успешное накопление заряда, а заряд Пикетта — нет.

Цепь

Цепь представляет собой набор токопроводящих проводов и различных электрических элементов, которые ограничивают поток электронов, не давая маленьким жукам летать повсюду, пытаясь заставить их двигаться и вместо этого делать что-то полезное в своей жизни. жить за счет все более напряженной щедрости мамы и папы. Схемы присутствуют в каждом электронном устройстве на рынке и могут быть как простыми, как батарея, два провода и лампочка, так и такими сложными, как материнские платы современных компьютеров.

Проводник

Материал, который проводит тепло или электричество, что означает, что электроны могут легко проходить через объект.

Сохранение заряда

Будучи внутренним свойством материи, заряд должен сохраняться точно так же, как сохраняются масса, энергия или импульс. Заряд нельзя создать или уничтожить; его даже нельзя превратить в другие формы. Он всегда присутствует, но может быть нейтрализован или усилен противоположными или подобными зарядами соответственно. Так что продолжайте спасать тропические леса — с зарядкой и без вас все будет в порядке.

Закон Кулона

Объясняет электростатическое взаимодействие между заряженными частицами. Если два заряда имеют одинаковый знак, электростатическая сила между ними отталкивающая. Если они имеют разные знаки, сила между ними притягивает. Заряды, расположенные близко друг к другу, означают более прочные связи, а заряды, расположенные далеко друг от друга, означают более слабые связи. Это не вымысел, просто естественный факт.

Ток

Движение заряда называется током, сокращенно I . Ток можно рассчитать, наблюдая за тем, сколько зарядов проходит через точку за определенный промежуток времени: . Его единица СИ — ампер (A) — или просто ампер — назван в честь Андре-Мари Ампера (известного в Законе Ампера). Один ампер равен одному кулону в секунду потока заряда, но поскольку кулон очень велик (заряд одного электрона равен 1,6 × 10 ^-19 Кл), 1 А — это приличная величина тока.

Поскольку ток является мерой изменения положительного заряда, направление тока противоположно направлению потока электронов. Вы можете поблагодарить Бена Франклина за то, что он испортил это для всех — очевидно, он был слишком занят созданием страны и ухаживанием за француженками, чтобы думать об изобретении электричества. Вы знаете, в свободное время.

Электрическое поле

Заряженные частицы воздействуют на другие заряженные частицы, не касаясь их — сила передается через невидимое электрическое поле ( E ), которое создают все заряженные частицы, точно так же, как гравитационное поле Земли все еще тянет вас вниз, когда вы прыгаете. с земли.

Электрическое поле одиночной заряженной частицы на расстоянии r от нее определяется выражением , что означает Закон Кулона для силы одной частицы с зарядом q ощущения в поле другой заряженной частицы можно переписать как F _e = qE . Поэтому электрическое поле выражается в ньютонах на кулон.

Чем больше заряд частицы, тем сильнее электрическое поле, которое она создает — если ее зарядить, частицы прилетят… или оттолкнутся, в зависимости как от полярности заряда, так и от их отношения к Кевину Костнеру.

Мы представляем поля, рисуя линий поля , графический инструмент для визуализации того, что в противном случае невидимо. Чем сильнее поле, тем больше линий вы рисуете.

Электрический потенциал (напряжение)

Поскольку заряды притягиваются или отталкиваются друг от друга, определенная конфигурация заряженных частиц должна иметь связанную с ней некоторую потенциальную энергию — возможно превратить электрическое притяжение/отталкивание в кинетическую энергию, и мы знаем, что энергия должна быть законсервированный. Это называется электрическим потенциалом, но более привычным для него термином, обычно используемым в контексте электрических цепей, является напряжение.

Электрический потенциал ( В ) измеряется в вольт , названный в честь Алессандро Вольта, широко известного как изобретатель современной батареи. Один вольт равен джоулю на кулон, то есть количеству энергии, которое требуется для перемещения 1 Кл заряда в определенное место в электрическом поле второго заряда.

В форме формулы электрический потенциал в точке r от заряда q ₁ равен Энергии, необходимой для перемещения заряда q ₂ с бесконечного расстояния (где потенциал равен нулю) в это место .

Как и потенциальная энергия в механике, электрический потенциал является относительным измерением. Разность потенциалов между точкой a и точкой b можно найти по формуле . Цепи все о праздновании различий.

Электромагнетизм

Электромагнетизм представляет собой комбинацию дисциплин электричества и магнетизма, которые неразрывно переплетены: движущиеся заряды создают магнитные поля, а движущиеся магнитные поля могут создавать напряжения. Электромагнетизм стал причиной бесчисленных изобретений в современном мире, от телевизоров до сотовых телефонов, блендеров и поляризованных солнцезащитных очков.

Электродвижущая сила

Электродвижущая сила, или ЭДС (сокращенно очень причудливо; произносится вслух как «и-э-э-э») — это высокопарное название напряжения, которое толкает электроны по цепи. Обычно их делят на две группы: ЭДС, генерируемые в батарее, и ЭДС движения , или те, которые возникают при изменении магнитного потока, как это определено законом Фарадея. Вопреки своему названию, ЭДС — это напряжение (и измеряется в вольтах), а вовсе не сила.

Закон Фарадея

Закон Фарадея об электромагнитной индукции и неоправданно длинных названиях фундаментальных явлений гласит, что любое изменение магнитного потока через петлю или катушку провода создает напряжение, которое появляется на проводе и определяется формулой .

Поток

Поток поля (Φ) определяется как количество силовых линий, проходящих через заданную область, перпендикулярную полю, например, область внутри проволочной петли. Для поля X поток через площадь A , перпендикулярная полю, будет равна Φ _X = XA . Поток часто является более описательным, чем просто напряженность поля в точке, поскольку он позволяет нам описать, как поля взаимодействуют с объектами в большем масштабе. Сильное поле, маленькая петля из проволоки? Много флюса. Слабое поле, большая петля провода? Еще много флюса.

Закон Гаусса

Заряд q создает величину электрического потока, определяемую законом Гаусса: .Это обычно расширяется и записывается как ,где A — площадь поверхности гауссовой поверхности , проведенной вокруг заряда или вокруг набора зарядов. Гаусс был инклюзивным парнем.

Индуктивность

Индуктивность ( L ) описывает величину напряжения, создаваемого в объекте при изменении тока, проходящего через объект. Объекты с большой индуктивностью могут видеть большие напряжения на них даже при небольших изменениях тока, что определяется формулой. Индуктивность измеряется в генри , названный в честь Джозефа Генри, который открыл электромагнитную индуктивность примерно в то же время, что и Фарадей, но не попал в лодку при публикации и получил только следствие вместо закона.

Катушка индуктивности

Катушка индуктивности представляет собой элемент схемы, который обычно состоит из катушки с проволокой и используется для накопления энергии в магнитном поле в соответствии с формулой. Катушки индуктивности появляются во всевозможных полезных схемах, от аудиофильтров до громкоговорителей. к трансформаторам (типа линии электропередач, а не типа Оптимуса Прайма).

Изолятор

Изоляторы препятствуют свободному потоку электронов и, следовательно, не пропускают через себя ток. Большинство материалов, не являющихся металлом, попадают в эту категорию, например, резина или пластик. Изолятор вокруг шнура питания — это то, что позволяет подключать пылесос к розетке, не ощущая электрического тока.

Закон тока Кирхгофа

Сумма всех токов, входящих в узел цепи (точка, где соединяются несколько путей в цепи), должна равняться сумме всех токов, выходящих из узла. Входят два тока, выходит один ток с величиной, равной сумме первых двух токов.

Закон Кирхгофа о напряжении

Чистое изменение напряжения вокруг любого полного контура (по которому может протекать ток) в цепи должно быть равно нулю. Это означает, что вся потенциальная электрическая энергия, передаваемая электронам, летящим по проводам от батареи, должна быть рассеяна в резисторах, сохранена в конденсаторах и т. д. к тому времени, когда электроны вернутся к батарее. Закон Кирхгофа о напряжении на самом деле является просто переформулировкой закона сохранения энергии.

Закон Ленца

Фарадей может получить признание за весь закон электромагнитной индукции, но именно Ленц ответственен за решающий знак минус в . Ленц открыл простое, но фундаментальное свойство электромагнетизма: напряжение, вызванное изменением магнитного потока, всегда будет пытаться создать ток, который компенсирует это изменение потока. Это часто резюмируется так: природа не терпит перемен . (За исключением, знаете ли, осени. И хамелеонов. И эволюции. И восходов солнца. И… ладно, может быть, природа просто не терпит меняющихся магнитных полей.)

Сила Лоренца

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила, зависящая от ее заряда и скорости; это называется силой Лоренца и выражается как F _b = qvB sin θ. Это можно объединить с законом Кулона, чтобы получить полное уравнение для суммарной силы, действующей на заряженную частицу в электрическом и магнитном полях:0041 qvB sin θ. не забывайте и о полной векторной форме: Лоренц в основном понял, как быть Магнето.

Магнитное поле

Магнитное поле — это силовое поле, создаваемое электромагнетизмом. Это не совсем то, что представляют себе фанаты научной фантастики, но пока придется.

Закон Ома

Падение напряжения на резисторе является произведением тока через резистор на сопротивление резистора: В = IR . Это часть сопротивления решения проблем со схемой.

Проницаемость свободного пространства

Проницаемость свободного пространства, или магнитная постоянная , является фундаментальной константой, которая описывает силу способности магнитного поля проникать в вакуум или, во всех смыслах и целях (по крайней мере, наши намерения и цели) воздух. Константа задается . Это связано с диэлектрической проницаемостью свободного пространства скоростью света в вакууме и не имеет ничего общего с перманентной завивкой в ​​салоне.

Диэлектрическая проницаемость свободного пространства

Диэлектрическая проницаемость свободного пространства, или электрическая постоянная , является фундаментальной константой, которая описывает силу способности электрического поля проникать в вакуум или, во всех смыслах и целях (по крайней мере, наши намерения и цели) воздух. Константа задается . Это связано с проницаемостью свободного пространства скоростью света в вакууме и не имеет ничего общего с разрешением, которое вы получите, чтобы прокатиться на машине вашего отца.

Заметили параллели?

Полярность

Как электрические заряды, так и концы магнитов имеют полярность, которая является фундаментальным двоичным атрибутом, описывающим, как заряд или магнит взаимодействует с другими зарядами или магнитами. Электрический заряд может быть положительным или отрицательным; подобные заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются. Магниты имеют как северный, так и южный конец; опять же, подобные концы отталкиваются друг от друга, а противоположные концы притягиваются.

Квантование заряда

Фундаментальной единицей заряда является величина заряда электрона, 1,6 × 10 ^-19 C. Заряд всегда будет кратен заряду электрона или иногда кратен одному большому быку. ¡Оле!

Сопротивление

Сопротивление (или La Résistance ) — это степень, в которой материал может предотвратить прохождение через него тока (или плохих парней). Измеряется в Ом , назван в честь Георга Ома, создателя закона Ома.

Правило правой руки

На самом деле существует два правила правой руки (извините).

Первое правило правой руки описывает направление магнитного поля вокруг провода с током: направьте большой палец в направлении тока, а сгибание пальцев следует за концентрическими силовыми линиями. Палец вверх за рок-н-ролл!

Второе правило правой руки описывает направление силы Лоренца, действующей на частицу, движущуюся в магнитном поле: указывайте указательным пальцем в направлении движения заряда, а средним пальцем — в направлении поля; поднимите большой палец, и теперь он указывает в направлении силы. Этот популярен в загородных клубах.

Суперпозиция

Многие величины в электромагнетизме подчиняются принципу суперпозиции, что означает, что мы можем продолжать решать одну часть задачи за раз и в конечном итоге складывать все наши ответы вместе, чтобы получить общий ответ. Примером может служить закон Кулона: если заряженная частица находится в двух разных электрических полях, мы можем игнорировать второе поле и найти силу, действующую на частицу, из поля №1, затем игнорировать первое поле и найти силу, действующую на частицу, из поля №1. № 2. Полная сила, действующая на частицу, есть сумма этих двух сил.

Смотри, в небо! Это птица! Это самолет! Это линейная комбинация птицы и самолета!

Демонстрации электричества и магнетизма | Кафедра физики и астрономии

Щелкните любую ссылку, чтобы просмотреть демонстрацию с обучающим видео. Кроме того, для некоторых демонстраций перечислены процедуры/планы действий. ниже. Если у вас есть идея для плана деятельности, обратитесь [email protected].

Генератор с демпфированным приводом


Продемонстрировать действие затухающего генератора с помощью осциллографа со встроенной схема, чтобы показать график напряжения.

Вихревой поток

Медный стержень качается между двумя очень сильными магнитами. Когда полоса проходит через магнитное поле, поле индуцирует ток, который создает магнитное поле, которое замедляет штангу.

Электрический вихрь

К машине Уимшерста подсоединен вращающийся аппарат. Так как заряд образующийся на концах электрического вихря, он ионизирует окружающий воздух, начинает двигать аппарат.

Электроскоп

Стеклянная палочка заряжается, натирая ее ватой или шелком. Затем полоса перемещается близко к электроскопу, заставляя вращаться полосу в середине круга из-за наличия заряженного стержня.

Франклин Белл

Металлический груз подвешен между двумя узлами машины Уимшерста. Когда Машина Whimshurst накапливает заряд, мяч будет притягиваться к одному из узлов. Когда мяч ударяется в узел, он заряжается противоположным зарядом, как узел, и отталкиваться к другому узлу. Процесс повторяется, в результате чего металл боб, чтобы колебаться вперед и назад.

Гальванометр

Гальванометр регистрирует ток, когда магнит проходит через медную катушку. В качестве магнит проходит через катушку, он индуцирует ток, изменяя магнитное поток.

Лейденская банка

Демонстрирует, как использовать лейденскую банку, и рассказывает о демонстрационных идеях, связанных с их. Лейденские банки — это большие конденсаторы, способные хранить большое количество заряда. которые могут быть разряжены по желанию экспериментаторов.

Цепь лампочки

Большой аппарат с лампочками и удлинителями, которые можно поместить в аппарат для демонстрации различных типов цепей.

ВНИМАНИЕ: Из-за характера этой демонстрации кто-то из сотрудники выставят это прямо перед лекцией и уберут сразу после. Его нельзя оставлять на длительное время без присмотра и только профессор, демонстрирующий аппарат, должен управлять им.

ВНИМАНИЕ! Высокое напряжение.

Волшебная ткань

Аппарат со струнами подключен к машине Уимсхерста. Как Уимшерст машина накапливает заряд, струны начинают парить в воздухе.

Волшебное кольцо

Кольца надеваются на медную катушку с намагниченным железным сердечником. Текущий пропущен через медную катушку, он выстрелит кольцо из катушки в воздух.

Магнит и провод

Медный провод и магнит висят на кольцевой подставке. При пропускании тока через провод, магнит притягивается к проводу из-за магнитного поля, созданного по движущемуся заряду.

Линии магнитного поля и железные опилки

Различное расположение медных проводов на пластике, которые могут быть подключены к источнику питания поставлять. Когда по медным проводам течет ток, разбрасываются железные опилки. над проводами и железом будет соответствовать силовым линиям магнитного поля.

Магнит в медной трубе

Кусок металла пропускают через длинную медную трубку, а затем через группу магнитов падает через ту же медную трубку, и время, необходимое для падения всего путь намного длиннее, чем кусок металла. Причина в магнитах Падение через медную трубку создает противоположное магнитное поле, которое замедляет магнит.

Гвозди и магнит

Простая чашка с гвоздями и магнитами, а также сильный магнит, чтобы прикрепить его ко дну, чтобы показать что магнитное поле может удерживать все гвозди в чашке.

Плазменный шар и трубка элемента

Плазменный шар с элементной трубкой. Когда трубка соприкасается с плазменным шаром, это возбудит газ в трубке и заставит ее загореться.

Плазменный шар

Простой плазменный шар.

Генерирует высокий потенциал для демонстрации действия электрических полей.

ВНИМАНИЕ! Высокое напряжение.

Катушка Тесла

Большая версия: очень опасна. Попросите нас помочь с этим. Нуждается в большом пространстве.


Мини-версия: музыкальная катушка Теслы с беспроводной передачей звука через плазменный громкоговоритель. Используется в лабораториях PHYS 112.

Терменвокс

Устройство, используемое в качестве музыкального инструмента, в котором используются две «антенны» для регулировки амплитуды и частота звуковой волны, когда ваша рука приближается к ней или удаляется от нее.

Генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа накапливает электростатический заряд на металлической сфере.

Генератор Ван де Граафа II

Набор действий с генератором Ван де Граафа. Если вы начнете руками на верхнюю сферу, а затем включите генератор, вы не получить шок. Когда ваше тело заряжено, вы можете указать пальцем на свет объекты и отталкивать их. Находясь рядом с другой (заземленной) металлической сферой, генератор может создайте искру в соседней сфере.