Физика, 9 кл. (Буховерцев Б.Б.)
Физика, 9 кл. (Буховерцев Б.Б.)
ОглавлениеТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКАГлава I. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ. 2. МАССА МОЛЕКУЛ. ПОСТОЯННАЯ АВОГАДРО 3. БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. 4. СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ 5. СТРОЕНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ, ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ 6. ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ 7. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ I Глава II. ТЕМПЕРАТУРА. ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ 8. ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ. ТЕМПЕРАТУРА 9. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ 10. АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРА — МЕРА СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ 11. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ МОЛЕКУЛ ГАЗА ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ II Глава III. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ 13. ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА К РАЗЛИЧНЫМ ПРОЦЕССАМ 14. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВ В ТЕХНИКЕ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ III Глава IV. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 16. РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ 17. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ 18. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ 19. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ К РАЗЛИЧНЫМ ПРОЦЕССАМ 20. НЕОБРАТИМОСТЬ ПРОЦЕССОВ В ПРИРОДЕ 21. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 22. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ОХРАНА ПРИРОДЫ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ IV Глава V. ВЗАИМНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ 23. НАСЫЩЕННЫЙ ПАР 24. ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. КИПЕНИЕ. КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА 25. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ V Глава VI. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ 27. СИЛА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ 28. КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ VI Глава VII. ТВЕРДЫЕ ТЕЛА 29. КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛА 30. АМОРФНЫЕ ТЕЛА 31. ДЕФОРМАЦИЯ. ВИДЫ ДЕФОРМАЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 32. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ 33. ПЛАСТИЧНОСТЬ И ХРУПКОСТЬ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ VII ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 34. ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА? Глава VIII. ЭЛЕКТРОСТАТИКА 35. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ 36. ЗАРЯЖЕННЫЕ ТЕЛА. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ 37. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА 38. ОСНОВНОЙ ЗАКОН ЭЛЕКТРОСТАТИКИ — ЗАКОН КУЛОНА 39. ЕДИНИЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 40. БЛИЗКОДЕЙСТВИЕ И ДЕЙСТВИЕ НА РАССТОЯНИИ 41. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 42. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ПОЛЕЙ 43. СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ 45. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАВНОМЕРНО ЗАРЯЖЕННОГО ПРОВОДЯЩЕГО ШАРА И БЕСКОНЕЧНОЙ ПЛОСКОСТИ 46. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ДВА ВИДА ДИЭЛЕКТРИКОВ 47. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ 48. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО ТЕЛА В ОДНОРОДНОМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ 49. ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ 50. ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДА 51. СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАЗНОСТЬЮ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ 52. ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ 53. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. ЕДИНИЦЫ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ 54. КОНДЕНСАТОРЫ. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ ПЛОСКОГО КОНДЕНСАТОРА 55. ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА. ПРИМЕНЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ X Глава IX. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 56. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. СИЛА ТОКА 57. УСЛОВИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 58. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ. СОПРОТИВЛЕНИЕ 59. ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ 60. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ 61. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ 62. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ 63. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 65. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ IX Глава X. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ 66. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ 67. ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ МЕТАЛЛОВ 68. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЖИДКОСТЯХ 69. ЗАКОН ЭЛЕКТРОЛИЗА 70. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ 71. НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯДЫ 72. РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА И ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ 73. ПЛАЗМА 74. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ВАКУУМЕ 75. ДВУХЭЛЕКТРОДНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА-ДИОД 77. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ 78. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ПРИ НАЛИЧИИ ПРИМЕСЕЙ 79. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ЧЕРЕЗ КОНТАКТ ПОЛУПРОВОДНИКОВ p- И n- ТИПОВ 80. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД 81. ТРАНЗИСТОР 82. ТЕРМИСТОРЫ И ФОТОРЕЗИСТОРЫ ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ X Глава XI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 83. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОВ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ 84. ВЕКТОР МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ 85. ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ 86. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ 87. МОДУЛЬ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. МАГНИТНЫЙ ПОТОК 88. ЗАКОН АМПЕРА 89. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ЗАРЯД. 90. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ XI Глава XII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ 91. ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ 92. НАПРАВЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ТОКА. ПРАВИЛО ЛЕНЦА 93. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ 94. ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ 95. ЭДС ИНДУКЦИИ В ДВИЖУЩИХСЯ ПРОВОДНИКАХ 96. САМОИНДУКЦИЯ. ИНДУКТИВНОСТЬ 97. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКА 98. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ИХ ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ XII ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ |
Физика для углубленного изучения. 2. Электродинамика. Оптика
Физика для углубленного изучения. 2. Электродинамика. Оптика
ОглавлениеВведениеI. ЭЛЕКТРОСТАТИКА § 1. Электрический заряд. Закон Кулона § 2. Электрическое поле. Напряженность поля § 3. Теорема Гаусса § 5. Расчет электрических полей § 6. Проводники в электрическом поле § 7. Силы в электростатическом поле § 8. Конденсаторы. Электроемкость § 9. Энергия электрического поля II. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК § 10. Характеристики электрического тока. Закон Ома § 11. Соединение проводников в электрические цепи § 12. Закон Ома для неоднородной цепи § 13. Расчет цепей постоянного тока § 14. Работа и мощность постоянного тока § 15. Магнитное поле постоянного тока III. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ § 17. Явление электромагнитной индукции § 18. Электрические машины постоянного тока § 19. Энергия магнитного поля § 20. Основы теории электромагнитного поля § 21. Квазистационарные явления в электрических цепях IV. ПЕРЕМЕННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК § 22. Цепи переменного тока. Закон Ома § 23. Работа и мощность переменного тока. Передача электроэнергии § 24. Трехфазный ток. Электрические машины переменного тока V. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ § 25. Колебательный контур § 26. Вынужденные колебания в контуре. Резонанс § 27. Незатухающие электромагнитные колебания § 28. Электромагнитные волны § 29. Свойства и применения электромагнитных волн VI. ОПТИКА § 30. Свет как электромагнитные волны. Интерференция § 31. Дифракция света § 32. Спектральные приборы. Дифракционная решетка § 33. Протяженные источники света § 34. Интерференция немонохроматического света § 35. Физические принципы голографии § 36. Геометрическая оптика § 37. Оптические приборы, формирующие изображение |
Энергия в цепях постоянного тока
Энергия в цепях постоянного токаДалее: Мощность и внутреннее сопротивление Вверх: Электрический ток Предыдущая статья: Конденсаторы в цепях постоянного тока Рассмотрим простую схему, в которой батарея напряжения управляет ток через резистор сопротивления . Как мы видели, аккумулятор непрерывно совершает работу за счет повышения потенциалов зарядов, которые втекают в его отрицательный полюс, а затем вытекают из его положительный терминал. Какую работу совершает батарея в единицу времени? Другими словами, какова выходная мощность аккумулятора?
Рассмотрим (положительный) заряд, протекающий через батарею от отрицательного
клемму к положительной клемме. Батарея повышает потенциал
зарядка, поэтому работа, которую батарея выполняет при зарядке, равна .
Общее количество заряда, протекающего через аккумулятор в единицу времени, равно
по определению равен току, протекающему через батарею. Таким образом
количество работы, которую батарея совершает в единицу времени, является просто произведением
работа, совершаемая на единицу
заряд, , и заряд, проходящий через батарею на единицу
время, . Другими словами,
(141) |
где , разумеется, обозначает выходную мощность аккумулятора. Таким образом, правило
Мощность в цепи постоянного тока является произведением напряжения и силы тока .Это правило касается не только аккумуляторов. Если ток течет через некоторый компонент цепи постоянного тока, который имеет потенциал падения в направление тока, то этот компонент получает энергии в единицу времени за счет остальной схемы, а наоборот . Кстати, поскольку единицей мощности в системе СИ является ватт (Вт), отсюда следует, что
(142) |
Рассмотрим резистор, по которому течет ток. По словам Ома
по закону падение потенциала на резисторе равно . Таким образом
энергия, получаемая резистором в единицу времени, равна
(143) |
В какой форме резистор приобретает эту энергию? Оказывается, что энергия рассеивается в виде тепла внутри резистора. Этот эффект известен как джоулевый нагрев . Таким образом, приведенная выше формула дает электрическую мощность нагрева резистора. Электрическая энергия преобразуется в тепло ( т.е. , случайное движение атомов, составляющих резистор) поскольку электрически ускоренные свободные электроны внутри резистора сталкиваются с атомами и, тем самым передать всю свою кинетическую энергию атомам. Это это энергия, которая проявляется как тепло в макроскопическом масштабе (см. раздел 7.3).
Бытовые счета за электроэнергию зависят от количества энергия , которую рассматриваемое домашнее хозяйство использует в течение данного учетного периода,
поскольку потребление энергии определяет, сколько угля или газа было сожжено на
от имени домохозяйства
на местной электростанции в этот период. условная единица
потребляемая электроэнергия
коммунальными предприятиями составляет киловатт-часа . Если электрическая энергия
потребляется за 1 час из расчета 1 кВт (типовой показатель потребления
одностержневой электрокамин), то общее потребление энергии равно
один киловатт-час (кВтч). Следует, что
(144) |
Далее: Мощность и внутреннее сопротивление Вверх: Электрический ток Предыдущая статья: Конденсаторы в цепях постоянного тока Ричард Фицпатрик 2007-07-14
Питание — цепи постоянного тока — основы электроники
цепи постоянного тока
Мощность — скорость выполнения работы. Работа выполняется, когда сила заставляет массу перемещаться. Знакомый пример работы включает вес. Когда для подъема или перемещения груза используется механическая сила, работа готово. Однако сила приложена без , вызывающего движение, например сила сжатой пружины, действующей между двумя неподвижными предметами, не составляют работу.
Поскольку энергия — это способность совершать работу, мощность также можно определить как скорость выработки или расходования энергии. Энергия существует в нескольких формы: химическая, механическая, тепловая, световая и электрическая энергия. Это также множество устройств, преобразующих один вид энергии в другой. Важным преобразователем энергии является аккумулятор. Аккумулятор – это устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую.
Было показано, что напряжение есть электрическая сила, и что напряжение заставляет масса (электроны), которая течет по замкнутому контуру. Однако при наличии напряжения но ток не течет, потому что цепь разомкнута, работа не совершается. Это подобно натянутой пружине, которая не производит движения. Когда напряжение вызывает электроны двигаются, работа совершается. Мгновенная скорость, с которой эта работа делается называется электроэнергии , и измеряется в ватт (Вт). Выраженная в виде уравнения, связь между мощностью, работой и временем имеет вид
где
P мощность в ваттах
Вт работа в джоулях
t время в секундах
Общий объем работы может быть выполнен за разное время. Например, определенное количество электронов может быть перемещено из одной точки в другую за 1 секунду или за 1 час, в зависимости от скорости их перемещения. В обоих случаях, общая проделанная работа одинакова. Однако, когда работа выполняется в короткое время мощность в ваттах или мгновенная мощность больше, чем при том же объем работы выполняется в течение более длительного периода времени (см. предыдущее уравнение).
Как уже говорилось, основной единицей мощности является ватт. Мощность в ваттах равна напряжение в цепи, умноженное на силу тока в цепи. Этот представляет собой скорость в любой момент времени, когда совершается работа. символ P указывает на электроэнергию. Таким образом, основная формула мощности
где В — напряжение, а I — ток в цепи.
Подставив закон Ома в основную формулу мощности Р = В × I , можно вывести другие уравнения, полезные при определении мощности:
Полученное уравнение полезно, когда известны сопротивление и напряжение.