Физика q: что означает буква Q в физике — Спрашивалка

При заданных температурах нагревателя и холодильника максимально возможный КПД тепловой машины не зависит от природы рабочего тела машины и определяется формулой

(5.13)

[пространство и время ] [периодические и связанные с ними явления ] [механика ] [теплота ] [электричество и магнетизм ] [оптика ] [акустика ] [физическая химия и молекулярная физика ] [атомная и ядерная физика ]

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Электрические и магнитные единицы СИ следует образовывать в соответствии с рационализованной формой уравнений электромагнитного поля.

Количество электричества (электрический заряд) Q – величина, равная произведению силы тока I на время t, в течение которого шел ток:

Q = I t; dim Q = T I, единица – кулон (С; Кл).
Кулон равен количеству электричества, проходящему через поперечное сечение проводника при токе силой 1 А за время 1 с.

Пространственная плотность электрического заряда ρ – величина, равная отношению заряда dQ, находящегося в элементе пространства, к объему dV этого элемента:

ρ = dQ / dV; dim ρ = L^-3 T I, единица – кулон на кубический метр (С/m³; Кл/м³).
Кулон на кубический метр равен пространственной плотности электрического заряда, при которой в объеме 1 м³ равномерно распределен заряд 1 Кл.

Поверхностная плотность электрического заряда σ – величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе поверхности, к площади dS этого элемента:

σ = dQ / dS; dim σ = L^-2 T I, единица – кулон на квадратный метр (С/m²; Кл/м²).
Кулон на квадратный метр равен поверхностной плотности электрического заряда, при которой заряд, равномерно распределенный по поверхности площадью 1 м² равен 1 Кл.

Линейная плотность электрического заряда τ – величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе линии, к длине dl этого элемента:

τ = dQ / dl; dim τ = L^-1 T I, единица – кулон на метр (С/m; Кл/м).
Кулон на метр равен линейной плотности электрического заряда, при которой заряд, равномерно распределенный по линии длиной 1 м, равен 1 Кл.

Электрическое напряжение U – величина, равная отношению мощности P постоянного тока к силе тока I:

U = P / I; dim U = L² M T^-3 I^-1, единица – вольт (V; В).
Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 А при мощности 1 Вт.

Примечание. В вольтах выражаются также электрический потенциал и разность потенциалов электрического поля, электродвижущая сила.

Напряженность электрического поля E – векторная величина, равная отношению силы dF, действующей на положительный заряд dQ, помещенный в некоторую точку электрического поля, к этому заряду:

E = dF / dQ; dim E = L M T^-3 I^-1, единица – вольт на метр (V/m; В/м).
Вольт на метр равен напряженности однородного электрического поля, создаваемой разностью потенциалов 1 В между точками, находящимися на расстоянии 1 м на линии напряженности поля.

Поток электрического смещения Ψ сквозь замкнутую поверхность – величина, равная алгебраической сумме электрических зарядов, содержащихся во внутреннем пространстве этой поверхности:

Ψ =

n Σ i=1

Qi ;

dim Ψ = Т I, единица – кулон (С; Кл).
Кулон равен потоку электрического смещения, связанному с суммарным свободным зарядом 1 Кл.

Электрическое смещение D – величина, равная отношению потока электрического смещения dΨ к площади dS элемента поверхности, через которую этот поток проходит:

D = dΨ / dS; dim D = L^-2 T I, единица – кулон на квадратный метр (C/m²; Кл/м²).
Кулон на квадратный метр равен электрическому смещению, при котором поток электрического смещения сквозь поперечное сечение площадью 1 м² равен 1 Кл.

Абсолютная диэлектрическая проницаемость ε₀, ε среды является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напряженность электрического поля:

D = ε₀E; dim ε₀ = L^-2 M^-2 T⁴ I², единица – фарад на метр (F/m, Ф/м).
Фарад на метр равен абсолютной диэлектрической проницаемости среды, в которой напряженность электрического поля 1 В/м создает электрическое смещение 1 Кл/м².

Примечание. В фарадах на метр выражается также электрическая постоянная ε0.

* Запасное обозначение (ε) обязательно в технической документации и литературе, специально предназначенной для отправки за границу.

Электрический момент диполя ρ – векторная величина, равная произведению заряда Q диполя на его плечо:

Ρ = Q L dim &rho = LTI, единица – кулон-метр (С^.m; Кл^.м).
Кулон-метр равен электрическому моменту диполя, заряды которого, равные каждый 1 Кл, расположены на расстоянии 1 м один от другого.

Плотность электрического тока / – величина, равная отношению силы тока dl к площади dS поперечного се-чения: / = dlldS\ dim /==L-4, единица – ампер на квадратный метр (А/т^ А/м^). и длине 1 м имеет электрическую прово-димость, равную 1 См.

Напряженность магнитного поля // – величина, ха-рактеризующая магнитное поле. Размерность и единица ее могут быть определены по формуле напряженности поля в центре длинного соленоида: dim //==L~’1, единица – ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен напряженности магнитного поля в центре длинного соленоида с равномерно распре-деленной обмоткой, по которой проходит ток силой l//i А, где п – число витков на участке соленоида длиной 1 м.

Магнитодвижущая сила Fm – величина, характеризу-ющая намагничивающее действие электрического тока и равная циркуляции напряженности магнитного поля вдоль замкнутого контура: dim Fm=l, единица – ампер (А; А). Ампер равен магнитодвижущей силе вдоль замкну-того контура, сцепленного с контуром постоянного тока силой 1 А. Примечание. В амперах выражается также раз-ность магнитных потенциалов.

Магнитный поток. Единица и размерность магнитно-го потока Ф определяются по формуле 0=Ф/^ где Q – количество электричества, проходящего в замк- нутом контуре при изменении до нуля магнитного потока Ф, сцепленного с этим контуром.

Contents

Mechanics

Fluids

Waves & Sound

Light

Electricity & Magnetism

Mechanics

Четыре ситуации ниже показывают до и после изображения скорости автомобиля. Проранжируйте эти ситуации от самого высокого до самого низкого с точки зрения изменения скорости.

1____ 2____ 3____ 4____ Ответ. Ответ: A и B одинаковы (+10 м/с) C и D одинаковы (-10 м/с) Изменение скорости равно конечной скорости минус начальная скорость. (TOC)

Расположите следующие графики от самого высокого до самого низкого в соответствии с ускорением.

1____ 2____ Ответ. Ответ: _A _B (TOC)

На объект, находящийся на поверхности без трения, действуют две силы. Какой объект будет иметь большее ускорение?

A__ B__ То же__ Ответ. Ответ: ускорение B = чистая сила/масса 9.0013 (TOC)

В двух приведенных ниже ситуациях мячи катятся по наклонным плоскостям. Если шарики имеют одинаковую массу, какой из них будет иметь большую кинетическую энергию, когда достигнет дна?

A__ B__ То же__ Ответ. Ответ: B Кинетическая энергия исходит из потенциальной энергии (PE = mgh). (ТОС)

Две приведенные ниже ситуации показывают, что ящики скользят на разное расстояние по одинаковым поверхностям. Если ящики имеют одинаковую массу, для скольжения какого ящика потребуется больше работы?

A__ B__ То же__ Ответ. Ответ: B Работа = Fxd. (TOC)

Ниже показана центральная ведущая шестерня, вращающая три другие шестерни с различными радиусами. Расположите три передачи от высшей к низшей в зависимости от крутящего момента.

А__ В__ С__ Ответ. Ответ: C, A, B Крутящий момент напрямую связан с радиусом (T = F x l). (TOC)

Жидкости

Ниже показаны идентичные контейнеры с различными жидкостями. В жидкости взвешены металлические блоки одинакового объема из разных металлов. Какой из блоков будет иметь большую выталкивающую силу?

A__ B__ То же__ Ответ. Ответ: То же Выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. (TOC)

Ниже показаны контейнеры с жидкостями с различной удельной теплоемкостью. К каждому добавляется равное количество тепловой энергии. Ранжируйте от высшего к низшему в зависимости от их удельной теплоемкости.

1__ 2__ 3__ Ответ. Ответ: C B A C = Q/(mT). (TOC)