Формула нахождения q в физике: А для чего формулы? Q=c*m*t , t=Q/cm и зачем в кДж переводить??

Электростатика | Формулы по физике

Электрический заряд

Найти

  Известно, что:

     qne =   

Вычислить ‘q’

Закон Кулона

Найти

  Известно, что:

     Fkq1q2r =   

Вычислить ‘F’

Постоянная Кулона

Найти

  Известно, что:

     kπε_0 =   

Вычислить ‘k’

Относительная диэлектрическая проницаемость

Найти

  Известно, что:

     εF_вакF_окр =   

Вычислить ‘ε’

Электрическое поле

Найти

  Известно, что:

     EFq =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле точечного заряда в вакууме

Найти

  Известно, что:

     Ekq_0r =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле точечного заряда в окружающей среде

Найти

  Известно, что:

     E_окрkq_0εr =   

Вычислить ‘E_окр’

Электрическое поле вне заряженной сферы

Найти

  Известно, что:

     Ekσ4πRr =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле вне заряженной сферы

Найти

  Известно, что:

     Ekqr =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

Найти

  Известно, что:

     Ek2πσ =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости

Найти

  Известно, что:

     Eσε_0 =   

Вычислить ‘E’

Электрическое поле конденсатора

Найти

  Известно, что:

     Ekπσ =   

Вычислить ‘E’

Работа в электрическом поле

Найти

  Известно, что:

     AFΔ_d =   

Вычислить ‘A’

Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов

Найти

  Известно, что:

     Wkq0qεr =   

Вычислить ‘W’

Работа в электрическом поле – разность потенциальных энергий

Найти

  Известно, что:

     AW1W2 =   

Вычислить ‘A’

Потенциал электростатического поля

Найти

  Известно, что:

     φWq =   

Вычислить ‘φ’

Напряжение – разность потенциалов

Найти

  Известно, что:

     Uφ1φ2 =   

Вычислить ‘U’

Работа переноса заряда

Найти

  Известно, что:

     AqU =   

Вычислить ‘A’

Потенциал электростатического поля вокруг точечного заряда

Найти

  Известно, что:

     φkq0εr =   

Вычислить ‘φ’

Напряжённость электростатического поля

Найти

  Известно, что:

     EUΔ_d =   

Вычислить ‘E’

Результирующее электрическое поле

Найти

  Известно, что:

     EE0E1 =   

Вычислить ‘E’

Электрический момент

Найти

  Известно, что:

     pql =   

Вычислить ‘p’

Электрическая ёмкость

Найти

  Известно, что:

     Cqφ =   

Вычислить ‘C’

Электрическая ёмкость шара

Найти

  Известно, что:

     CεRk =   

Вычислить ‘C’

Электрическая ёмкость двух проводников

Найти

  Известно, что:

     CqU =   

Вычислить ‘C’

Электрическая ёмкость плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     Cεε0Sd =   

Вычислить ‘C’

Электрическая ёмкость сферического конденсатора

Найти

  Известно, что:

     Cπεε0R1R2 =   

Вычислить ‘C’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     WqE1d =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     WqEd =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     WqU =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     WCU =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     WqC =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     Wεε0EV =   

Вычислить ‘W’

Потенциальная энергия заряженного плоского конденсатора

Найти

  Известно, что:

     Wεε0ESd =   

Вычислить ‘W’

Плотность энергии электрического поля

Найти

  Известно, что:

     ω_pWV =   

Вычислить ‘ω_p’

Плотность энергии электрического поля

Найти

  Известно, что:

     ω_pε0εE =   

Вычислить ‘ω_p’

Чему равно q формула.

Формулы по физике. Скорость равномерного движения

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “ “

Формулы составляют скелет науки об электронике. Вместо того, чтобы сваливать на стол целую кучу радиоэлементов, а потом переподключать их между собой, пытаясь выяснить, что же появится на свет в результате, опытные специалисты сразу строят новые схемы на основе известных математических и физических законов. Именно формулы помогают определять конкретные значения номиналов электронных компонентов и рабочих параметров схем.

Точно так же эффективно использовать формулы для модернизации уже готовых схем. К примеру, для того, чтобы выбрать правильный резистор в схеме с лампочкой, можно применить базовый закон Ома для постоянного тока (о нем можно будет прочесть в разделе “Соотношения закона Ома” сразу после нашего лирического вступления). Лампочку можно заставить, таким образом, светить более ярко или, наоборот – притушить.

В этой главе будут приведены многие основные формулы физики, с которыми рано или поздно приходится сталкиваться в процессе работы в электронике. Некоторые из них известны уже столетия, но мы до сих пор продолжаем ими успешно пользоваться, как будут пользоваться и наши внуки.

Соотношения закона Ома

Закон Ома представляет собой взаимное соотношение между напряжением, током, сопротивлением и мощностью. Все выводимые формулы для расчета каждой из указанных величин представлены в таблице:

В этой таблице используются следующие общепринятые обозначения физических величин:

U – напряжение (В),

I – ток (А),

Р – мощность (Вт),

R – сопротивление (Ом),

Потренируемся на следующем примере: пусть нужно найти мощность схемы. Известно, что напряжение на ее выводах составляет 100 В, а ток- 10 А. Тогда мощность согласно закону Ома будет равна 100 х 10 = 1000 Вт. Полученное значение можно использовать для расчета, скажем, номинала предохранителя, который нужно ввести в устройство, или, к примеру, для оценки счета за электричество, который вам лично принесет электрик из ЖЭК в конце месяца.

А вот другой пример: пусть нужно узнать номинал резистора в цепи с лампочкой, если известно, какой ток мы хотим пропускать через эту цепь. По закону Ома ток равен:

I = U / R

Схема, состоящая из лампочки, резистора и источника питания (батареи) показана на рисунке. Используя приведенную формулу, вычислить искомое сопротивление сможет даже школьник.

Что же в этой формуле есть что? Рассмотрим переменные подробнее.

> U пит (иногда также обозначается как V или Е): напряжение питания. Вследствие того, что при прохождении тока через лампочку на ней падает какое-то напряжение, величину этого падения (обычно рабочее напряжение лампочки, в нашем случае 3,5 В) нужно вычесть из напряжения источника питания. К примеру, если Uпит = 12 В, то U = 8,5 В при условии, что на лампочке падает 3,5 В.

> I : ток (измеряется в амперах), который планируется пропустить через лампочку. В нашем случае – 50 мА. Так как в формуле ток указывается в амперах, то 50 миллиампер составляет лишь малую его часть: 0,050 А.

> R : искомое сопротивление токоограничивающего резистора, в омах.

В продолжение, можно проставить в формулу расчета сопротивления реальные цифры вместо U, I и R:

R = U/I = 8,5 В / 0,050 А= 170 Ом

Расчёты сопротивления

Рассчитать сопротивление одного резистора в простой цепи достаточно просто. Однако с добавлением в нее других резисторов, параллельно или последовательно, общее сопротивление цепи также изменяется. Суммарное сопротивление нескольких соединенных последовательно резисторов равно сумме отдельных сопротивлений каждого из них. Для параллельного же соединения все немного сложнее.

Почему нужно обращать внимание на способ соединения компонентов между собой? На то есть сразу несколько причин.

> Сопротивления резисторов составляют только некоторый фиксированный ряд номиналов. В некоторых схемах значение сопротивления должно быть рассчитано точно, но, поскольку резистор именно такого номинала может и не существовать вообще, то приходится соединять несколько элементов последовательно или параллельно.

> Резисторы – не единственные компоненты, которые имеют сопротивление. К примеру, витки обмотки электромотора также обладают некоторым сопротивлением току. Во многих практических задачах приходится рассчитывать суммарное сопротивление всей цепи.

Расчет сопротивления последовательных резисторов

Формула для вычисления суммарного сопротивления резисторов, соединенных между собой последовательно, проста до неприличия. Нужно просто сложить все сопротивления:

Rобщ = Rl + R2 + R3 + … (столько раз, сколько есть элементов)

В данном случае величины Rl, R2, R3 и так далее – сопротивления отдельных резисторов или других компонентов цепи, а Rобщ – результирующая величина.

Так, к примеру, если имеется цепь из двух соединенных последовательно резисторов с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, то суммарное сопротивление этого участка схемы будет равно 3,4 кОм.

Расчет сопротивления параллельных резисторов

Все немного усложняется, если требуется вычислить сопротивление цепи, состоящей из параллельных резисторов. Формула приобретает вид:

R общ = R1 * R2 / (R1 ­­+ R2)

где R1 и R2 – сопротивления отдельных резисторов или других элементов цепи, а Rобщ -результирующая величина. Так, если взять те же самые резисторы с номиналами 1,2 и 2,2 кОм, но соединенные параллельно, получим

776,47 = 2640000 / 3400

Для расчета результирующего сопротивления электрической цепи из трех и более резисторов используется следующая формула:

Расчёты ёмкости

Формулы, приведенные выше, справедливы и для расчета емкостей, только с точностью до наоборот. Так же, как и для резисторов, их можно расширить для любого количества компонентов в цепи.

Расчет емкости параллельных конденсаторов

Если нужно вычислить емкость цепи, состоящей из параллельных конденсаторов, необходимо просто сложить их номиналы:

Собщ = CI + С2 + СЗ + …

В этой формуле CI, С2 и СЗ – емкости отдельных конденсаторов, а Собщ суммирующая величина.

Расчет емкости последовательных конденсаторов

Для вычисления общей емкости пары связанных последовательно конденсаторов применяется следующая формула:

Собщ = С1 * С2 /(С1+С2)

где С1 и С2 – значения емкости каждого из конденсаторов, а Собщ – общая емкость цепи

Расчет емкости трех и более последовательно соединенных конденсаторов

В схеме имеются конденсаторы? Много? Ничего страшного: даже если все они связаны последовательно, всегда можно найти результирующую емкость этой цепи:

Так зачем же вязать последовательно сразу несколько конденсаторов, когда могло хватить одного? Одним из логических объяснений этому факту служит необходимость получения конкретного номинала емкости цепи, аналога которому в стандартном ряду номиналов не существует. Иногда приходится идти и по более тернистому пути, особенно в чувствительных схемах, как, например, радиоприемники.

Расчёт энергетических уравнений

Наиболее широко на практике применяют такую единицу измерения энергии, как киловатт-часы или, если это касается электроники, ватт-часы. Рассчитать затраченную схемой энергию можно, зная длительность времени, на протяжении которого устройство включено. Формула для расчета такова:

ватт-часы = Р х Т

В этой формуле литера Р обозначает мощность потребления, выраженную в ваттах, а Т – время работы в часах. В физике принято выражать количество затраченной энергии в ватт-секундах, или Джоулях. Для расчета энергии в этих единицах ватт-часы делят на 3600.

Расчёт постоянной ёмкости RC-цепочки

В электронных схемах часто используются RC-цепочки для обеспечения временных задержек или удлинения импульсных сигналов. Самые простые цепочки состоят всего лишь из резистора и конденсатора (отсюда и происхождение термина RC-цепочка).

Принцип работы RC-цепочки состоит в том, что заряженный конденсатор разряжается через резистор не мгновенно, а на протяжении некоторого интервала времени. Чем больше сопротивление резистора и/или конденсатора, тем дольше будет разряжаться емкость. Разработчики схем очень часто применяют RC-цепочки для создания простых таймеров и осцилляторов или изменения формы сигналов.

Каким же образом можно рассчитать постоянную времени RC-цепочки? Поскольку эта схема состоит из резистора и конденсатора, в уравнении используются значения сопротивления и емкости. Типичные конденсаторы имеют емкость порядка микрофарад и даже меньше, а системными единицами являются фарады, поэтому формула оперирует дробными числами.

T = RC

В этом уравнении литера Т служит для обозначения времени в секундах, R – сопротивления в омах, и С – емкости в фарадах.

Пусть, к примеру, имеется резистор 2000 Ом, подключенный к конденсатору 0,1 мкФ. Постоянная времени этой цепочки будет равна 0,002 с, или 2 мс.

Для того чтобы на первых порах облегчить вам перевод сверхмалых единиц емкостей в фарады, мы составили таблицу:

Расчёты частоты и длины волны

Частота сигнала является величиной, обратно пропорциональной его длине волны, как будет видно из формул чуть ниже. Эти формулы особенно полезны при работе с радиоэлектроникой, к примеру, для оценки длины куска провода, который планируется использовать в качестве антенны. Во всех следующих формулах длина волны выражается в метрах, а частота – в килогерцах.

Расчет частоты сигнала

Предположим, вы хотите изучать электронику для того, чтобы, собрав свой собственный приемопередатчик, поболтать с такими же энтузиастами из другой части света по аматорской радиосети. Частоты радиоволн и их длина стоят в формулах бок о бок. В радиолюбительских сетях часто можно услышать высказывания о том, что оператор работает на такой-то и такой длине волны. Вот как рассчитать частоту радиосигнала, зная длину волны:

Частота = 300000 / длина волны

Длина волны в данной формуле выражается в миллиметрах, а не в футах, аршинах или попугаях. Частота же дана в мегагерцах.

Расчет длины волны сигнала

Ту же самую формулу можно использовать и для вычисления длины волны радиосигнала, если известна его частота:

Длина волны = 300000 / Частота

Результат будет выражен в миллиметрах, а частота сигнала указывается в мегагерцах.

Приведем пример расчета. Пусть радиолюбитель общается со своим другом на частоте 50 МГц (50 миллионов периодов в секунду). Подставив эти цифры в приведенную выше формулу, получим:

6000 миллиметров = 300000 / 50 МГц

Однако чаще пользуются системными единицами длины – метрами, поэтому для завершения расчета нам остается перевести длину волны в более понятную величину. Так как в 1 метре 1000 миллиметров, то в результате получим 6 м. Оказывается, радиолюбитель настроил свою радиостанцию на длину волны 6 метров. Прикольно!

Для того чтобы успешно подготовиться к ЦТ по физике и математике, среди прочего, необходимо выполнить три важнейших условия:

1. Изучить все темы и выполнить все тесты и задания приведенные в учебных материалах на этом сайте. Для этого нужно всего ничего, а именно: посвящать подготовке к ЦТ по физике и математике, изучению теории и решению задач по три-четыре часа каждый день. Дело в том, что ЦТ это экзамен, где мало просто знать физику или математику, нужно еще уметь быстро и без сбоев решать большое количество задач по разным темам и различной сложности. Последнему научиться можно только решив тысячи задач.
2. Выучить все формулы и законы в физике, и формулы и методы в математике . На самом деле, выполнить это тоже очень просто, необходимых формул по физике всего около 200 штук, а по математике даже чуть меньше. В каждом из этих предметов есть около десятка стандартных методов решения задач базового уровня сложности, которые тоже вполне можно выучить, и таким образом, совершенно на автомате и без затруднений решить в нужный момент большую часть ЦТ. После этого Вам останется подумать только над самыми сложными задачами.
3. Посетить все три этапа репетиционного тестирования по физике и математике. Каждый РТ можно посещать по два раза, чтобы прорешать оба варианта. Опять же на ЦТ, кроме умения быстро и качественно решать задачи, и знания формул и методов необходимо также уметь правильно спланировать время, распределить силы, а главное правильно заполнить бланк ответов, не перепутав ни номера ответов и задач, ни собственную фамилию. Также в ходе РТ важно привыкнуть к стилю постановки вопросов в задачах, который на ЦТ может показаться неподготовленному человеку очень непривычным.

Успешное, старательное и ответственное выполнение этих трех пунктов, а также ответственная проработка итоговых тренировочных тестов , позволит Вам показать на ЦТ отличный результат, максимальный из того, на что Вы способны.

Нашли ошибку?

Если Вы, как Вам кажется, нашли ошибку в учебных материалах, то напишите, пожалуйста, о ней на электронную почту (). В письме укажите предмет (физика или математика), название либо номер темы или теста, номер задачи, или место в тексте (страницу) где по Вашему мнению есть ошибка. Также опишите в чем заключается предположительная ошибка. Ваше письмо не останется незамеченным, ошибка либо будет исправлена, либо Вам разъяснят почему это не ошибка.

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 Формулы по физике, которые рекомендуется выучить и хорошо освоить для успешной сдачи ЕГЭ. Версия: 0.92 β. Составитель: Ваулин Д.Н. Литература: 1. Пёрышкин А.В. Физика 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. 13-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Пёрышкин А.В. Физика 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. 12-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. 14-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Мякишев Г.Я. и др. Физика. Механика 10 класс. Профильный уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений. 11-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика. Молекулярная физика. Термодинамика 10 класс. Профильный уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений. 13-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Слободсков Б.А. Физика. Электродинамика классы. Профильный уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений. 11-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика. Колебания и волны 11 класс. Профильный уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений. 9-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика. Оптика. Квантовая физика 11 класс. Профильный уровень. Учебник для общеобразовательных учреждений. 9-е издание, стереотипное. Москва. Дрофа Жирным выделены формулы, которые стоит учить, когда уже отлично освоены не выделенные жирным формулы. 7 класс. 1. Средняя скорость: 2. Плотность: 3. Закон Гука: 4. Сила тяжести:

2 5. Давление: 6. Давление столба жидкости: 7. Архимедова сила: 8. Механическая работа: 9. Мощность совершения работы: 10. Момент силы: 11. Коэффициент полезного действия (КПД) механизма: 12. Потенциальная энергия при постоянном: 13. Кинетическая энергия: 8 класс. 14. Количество теплоты необходимое для нагревания: 15. Количество теплоты, выделяемое при сгорании: 16. Количество теплоты необходимое для плавления:

3 17. Относительная влажность воздуха: 18. Количество теплоты необходимое для парообразования: 19. КПД теплового двигателя: 20. Полезная работа теплового двигателя: 21. Закон сохранения заряда: 22. Сила тока: 23. Напряжение: 24. Сопротивление: 25. Общее сопротивление последовательного соединения проводников: 26. Общее сопротивление параллельного соединения проводников: 27. Закон Ома для участка цепи:

4 28. Мощность электрического тока: 29. Закон Джоуля-Ленца: 30. Закон отражения света: 31. Закон преломления света: 32. Оптическая сила линзы: 9 класс. 33. Зависимость скорости от времени при равноускоренном движении: 34. Зависимость радиус вектора от времени при равноускоренном движении: 35. Второй закон Ньютона: 36. Третий закон Ньютона: 37. Закон всемирного тяготения:

5 38. Центростремительное ускорение: 39. Импульс: 40. Закон изменения энергии: 41. Связь периода и частоты: 42. Связь длинны волны и частоты: 43. Закон изменения импульса: 44. Закон Ампера: 45. Энергия магнитного поля тока: 46. Формула трансформатора: 47. Действующее значение тока: 48. Действующее значение напряжения:

6 49. Заряд конденсатора: 50. Электроёмкость плоского конденсатора: 51. Общая ёмкость параллельно соединённых конденсаторов: 52. Энергия электрического поля конденсатора: 53. Формула Томпсона: 54. Энергия фотона: 55. Поглощение фотона атомом: 56. Связь массы и энергии: 1. Поглощённая доза излучения: 2. Эквивалентная доза излучения:

7 57. Закон радиоактивного распада: 10 класс. 58. Угловая скорость: 59. Связь скорости с угловой: 60. Закон сложения скоростей: 61. Сила трения скольжения: 62. Сила трения покоя: 3. Сила сопротивления среды: [ 63. Потенциальная энергия растянутой пружины: 4. Радиус вектор центра масс:

8 64. Количество вещества: 65. Уравнение Менделеева-Клапейрона: 66. Основное уравнение молекулярно кинетической теории: 67. Концентрация частиц: 68. Связь между средней кинетической энергией частиц и температурой газа: 69. Внутренняя энергия газа: 70. Работа газа: 71. Первое начало термодинамики: 72. КПД машины Карно: 5. Тепловое линейное расширение: 6. Тепловое объёмное расширение:

9 73. Закон Кулона: 74. Напряжённость электрического поля: 75. Напряжённость электрического поля точечного заряда: 7. Поток напряжённости электрического поля: 8. Теорема Гаусса: 76. Потенциальная энергия заряда при постоянном: 77. Потенциальная энергия взаимодействия тел: 78. Потенциальная энергия взаимодействия зарядов: 79. Потенциал: 80. Разность потенциалов: 81. Связь напряжённости однородного электрического поля и напряжения:

10 82. Общая электроёмкость последовательно соединённых конденсаторов: 83. Зависимость удельного сопротивления от температуры: 84. Первое правило Кирхгофа: 85. Закон Ома для полной цепи: 86. Второе правило Кирхгофа: 87. Закон Фарадея: 11 класс. 9. Закон Био-Савара-Лапласа: 10. Магнитная индукция бесконечного провода: 88. Сила Лоренца:

11 89. Магнитный поток: 90. Закон электромагнитной индукции: 91. Индуктивность: 92. Зависимость величины, изменяющейся по гармоническому закону от времени: 93. Зависимость скорости изменения величины, изменяющейся по гармоническому закону от времени: 94. Зависимость ускорения изменения величины, изменяющейся по гармоническому закону от времени: 95. Период колебаний нитяного маятника: 96. Период колебаний пружинного маятника: 11. Емкостное сопротивление: 12. Индуктивное сопротивление:

12 13. Сопротивление для переменного тока: 97. Формула тонкой линзы: 98. Условие интерференционного максимума: 99. Условие интерференционного минимума: 14. Преобразования Лоренца координат: 15. Преобразования Лоренца времени: 16. Релятивистский закон сложения скоростей: 100. Зависимость массы тела от скорости: 17. Релятивистская связь между энергией и импульсом:

13 101. Уравнение фотоэффекта: 102. Красная граница фотоэффекта: 103. Длина волны Де Бройля:

Программа вступительных испытаний по учебному предмету «Физика» для лиц, имеющих общее среднее образование, для получения высшего образования І ступени, 2018 год 1 УТВЕРЖДЕНО Приказ Министра образования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «АНГАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ “чебной работе II. В. Истомина 2016 г. ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО

2 6. Количество заданий в одном варианте теста 30. Часть А 18 заданий. Часть В 12 заданий. 7. Структура теста Раздел 1. Механика 11 заданий (36,7 %). Раздел 2. Основы молекулярно-кинетической теории и

УТВЕРЖДЕНО Приказ Министра образования Республики Беларусь от 30.10.2015 817 Программы вступительных испытаний в учреждения образования для лиц, имеющих общее среднее образование, для получения высшего

1/5 ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ФИЗИКА 1. МЕХАНИКА КИНЕМАТИКА Механическое движение и его виды. Относительность механического движения. Скорость. Ускорение. Равномерное движение. Прямолинейное равноускоренное

1. Общие положения Программа предназначена для подготовки к вступительному испытанию по физике для поступающих на факультет физики и ИКТ Чеченского государственного университета. Вступительный экзамен

Код: Содержание: 1. МЕХАНИКА 1.1. КИНЕМАТИКА 1.1.1. Механическое движение и его виды 1. 1.2. Относительность механического движения 1.1.3. Скорость 1.1.4. Ускорение 1.1.5. Равномерное движение 1.1.6. Прямолинейное

ПРОГРАММА ЭЛЕМЕНТОВ СОДЕРЖАНИЯ И ТРЕБОВАНИЙ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ В 2014 ГОДУ ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО ФИЗИКЕ Программа элементов содержания по

ПРОГРАММА СОБЕСЕДОВАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» Физика и методы научного познания Предмет физики. Физика как наука. Научные методы познания окружающего мира и их отличия от других методов познания. Физика

СПЕЦИФИКАЦИЯ теста по учебному предмету «Физика» для проведения централизованного тестирования в 2017 году 1. Назначение теста объективное оценивание уровня подготовки лиц, имеющих общее среднее образование

СПЕЦИФИКАЦИЯ теста по учебному предмету «Физика» для проведения централизованного тестирования в 2018 году 1. Назначение теста объективное оценивание уровня подготовки лиц, имеющих общее среднее образование

Оглавление Основные положения. .. 3 1. МЕХАНИКА… 3 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ… 4 3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ… 4 4. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ… 5 5. ОПТИКА… 5 6. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА… 6 СПИСОК

1 Общие положения Настоящая программа составлена на основе действующих учебных программ для средней школы, колледжа и техникума. При проведении собеседования основное внимание обращается на понимание абитуриентами

Спецификация теста по предмету физика для Единого национального тестирования и комплексного тестирования (Утвержден для использования в Едином национальном тестировании и комплексном тестировании с 2018

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ (БАКАЛАВРИАТ/СПЕЦИАЛИТЕТ) ПО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА» Программа составлена на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего

«УТВЕРЖДАЮ» Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки «СОГЛАСОВАНО» Председатель Научнометодического совета ФИПИ по физике Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ Кодификатор

По предмету: Физика, 11 класс 2017 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. Перечень диагностических работ 2. Количественные показатели 3. Общие результаты 3.1. Результаты на уровне региона 3.2. Распределение по баллам 3.3. Результаты

НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ «АССОЦИАЦИЯ МОСКОВСКИХ ВУЗОВ» ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ

УТВЕРЖДЕНО Приказ Министра образования Республики Беларусь 03.12.2018 836 Билеты для проведения экзамена в порядке экстерната при освоении содержания образовательной программы среднего образования по учебному

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ЭКЗАМЕНОВ ПО ФИЗИКЕ В первом столбце указан код раздела, которому соответствуют крупные блоки содержания. Во втором столбце приводится код элемента содержания, для которого создаются

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО ФИЗИКЕ САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2014 ГОД 1. Механическое движение. Относительность движения. Системы отсчета. Материальная точка. 2. Траектория. Путь и перемещение. 3. Равномерное

Министерство образования и науки Краснодарского края государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края “Краснодарский информационно- технологический техникум” Тематический

Подготовка к ЕГЭ по физике (4 месяца) Перечень лекций, тестов и заданий. Дата начала Дата завершения Блок 0 Введение В.1 Скалярные и векторные величины. В.2 Сложение и вычитание векторов. В.3 Умножение

Введение………………………………. 8 Руководство по использованию диска…………….. 8 Установка программы……………………. 8 Работа с программой……………………. 11 От издательства…………………………

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский социально-экономический институт (КСЭИ)» ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПО ФИЗИКЕ для абитуриентов, поступающих в вуз Рассмотрено

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В ФГБОУ ВО «ПГУ» В 2016 ГОДУ СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ 1 МЕХАНИКА 1. 1 КИНЕМАТИКА 1.1.1 Механическое движение и его виды 1.1.2 Относительность механического движения

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ ПО ФИЗИКЕ для поступающих в Московский государственный университет геодезии и картографии. Программа составлена в соответствии с типовой программой по физике средней

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный строительный университет»

Вопросы к экзаменационным билетам по дисциплине Физика Билет 1 1. Физика и метод научного познания. Современная физическая картина мира. 2. Магнитное поле. Магнитное взаимодействие. Вектор магнитной индукции.

«УТВЕРЖДАЮ» Директор Федерального института педагогических измерений «СОГЛАСОВАНО» Председатель Научнометодического совета ФИПИ по физике Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ Кодификатор элементов

Тематика тестовых задач по физике для 11 класса Механика Кинематика: 1. Кинематика прямолинейного движения материальной точки. Путь и перемещение. Скорость и ускорение. Сложение скоростей. Прямолинейное

ÓÄÊ 373:53 ÁÁÊ 22.3ÿ72 Í34 Макет подготовлен при содействии ООО «Айдиономикс» В оформлении обложки использованы элементы дизайна: Tantoon Studio, incomible / Istockphoto / Thinkstock / Fotobank.ru Í34

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА ПО ФИЗИКЕ Составитель: Профессор, к.т.н. Першенков П.П. Пенза 2014 Механика 1. Прямолинейное равномерное движение. Вектор. Проекции

МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования Краснодарское высшее военное авиационное училище лётчиков имени Героя

189 УТВЕРЖДЕНО Приказ Министра образования Республики Беларусь от 30.10.2018 765 Программа вступительных испытаний по учебному предмету «Физика» для лиц, имеющих общее среднее образование, для получения

Программа вступительных испытаний по учебному предмету «Физика» для лиц, имеющих общее среднее образование, для получения высшего образования І ступени или среднего специального образования, 2019 год ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ

Контрольные работы по физике 29 группа 4 семестр Решаем один из предложенных вариантов в каждой контрольной работе. Контрольная работа 11 Механические колебания. Упругие волны. Вариант 1 1. Материальная

Программа к вступительному испытанию по общеобразовательному предмету «Физика» при поступлении в Сыктывкарский лесной институт Программа предназначена для подготовки к массовой письменной проверке знаний

Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» Программа вступительного испытания по физике

Пояснительная записка Программный материал рассчитан для учащихся 11 классов на 1 учебный час в неделю, всего 34 часа. Настоящая программа позволяет более глубоко и осмысленно изучать практические и теоретические

ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» Программа вступительного испытания по физике для поступающих на обучение по программам бакалавриата и специалитета

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА ПО ФИЗИКЕ для абитуриентов, поступающих в ФГБОУ ВО Смоленскую ГСХА в 2017 году Программа для вступительного испытания по физике Раздел 1. Перечень элементов содержания,

Занят ия Наименование разделов и дисциплин 1 Механическое движение. Относительность механического движения. Система отсчёта. Материальная точка. Траектория. Путь. Вектор перемещения и его проекции. Прямолинейное

Аннотация к рабочей программе по физике 7 класс (базовый уровень) Рабочая программа по физике 7 класса составлена на основании ФЗ РФ 273 от компонента государственного стандарта основного общего образования

1 семестр Введение. 1 Основные науки о природе. Естественнонаучный метод познания. Раздел 1. Механика. Тема 1.1. Кинематика твёрдого тела 2 Относительность механического движения. Системы отсчета. Характеристики

2 ификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательных учреждений для проведения единого государственного экзамена по ФИЗИКЕ Единый государственный экзамен по

ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ При проведении экзаменов по физике основное внимание должно быть обращено на понимание экзаменующимся сущности физический явлений и законов, на умение истолковать смысл физических величин

Программа по физике для поступающих в ОАНО ВПО ВУиТ Вступительные испытания по физике проводятся в форме письменной работы (тестирования) и собеседования, с помощью которой проверяются знания учащихся,

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ БИЛЕТЫ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ФИЗИКЕ ПО ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ ПРОГРАММАМ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Билет 1 1. Что изучает физика. Физические явления. Наблюдения, опыты. 2.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Учреждение образования «Брестский государственный технический университет» ПРОГРАММА собеседования для иностранных абитуриентов по предмету «ФИЗИКА» Разработана:

Аннотация к рабочим программам по физике Класс: 10 Уровень изучения учебного материала: базовый. УМК, учебник: Рабочая программа по физике для 10-11 классов составлена на основе Федерального компонента

Методы научного познания Эксперимент и теория в процессе познания мира. Моделирование явлений. Физические законы и пределы их применения. Роль математики в физике. Принципы причинности и соответствия.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Аннотация к контрольно-оценочному средству по учебному предмету «Физика» 1. Общие положения. Контрольно-оценочные средства (КОС) предназначены для контроля и оценки образовательных достижений обучающихся,

При составлении программы следующие правовые документы 10-11классы были использованы федеральный компонент государственного стандарта среднего (полного) общего образования по физике, утвержденный в 2004

Раздел 1. Планируемые результаты. Личностные: в ценностно-ориентированной сфере чувство гордости за российскую физическую науку, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры, гуманизм, положительное

Е.Н. Бурцева, В.А. Пивень, Т.Л. Шапошникова, Л.Н. Терновая ОСНОВЫ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ФИЗИКИ (базовый уровень) Учебное пособие Краснодар 2012 УДК 53 ББК 22.3 Б91 Рецензенты: Е.Н. Тумаев, доктор физико-математических

0 Пояснительная записка. Программа по физике для 10 11 классов составлена на основе авторской программы: Физика 10 11 класс Г.Я. Мякишев М.:Дрофа,-2010г. и ориентирована на использование учебно-методического

Тема Дата Количество часов Календарно-тематическое планирование По физике 10 класс (профильный уровень) Требования к знаниям Форма контроля ФИЗИКА И МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ 1 ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ И ТЕОРИИ

Сессия приближается, и пора нам переходить от теории к практике. На выходных мы сели и подумали о том, что многим студентам было бы неплохо иметь под рукой подборку основных физических формул. Сухие формулы с объяснением: кратко, лаконично, ничего лишнего. Очень полезная штука при решении задач, знаете ли. Да и на экзамене, когда из головы может «выскочить» именно то, что накануне было жесточайше вызубрено, такая подборка сослужит отличную службу.

Больше всего задач обычно задают по трем самым популярным разделам физики. Это механика , термодинамика и молекулярная физика , электричество . Их и возьмем!

Основные формулы по физике динамика, кинематика, статика

Начнем с самого простого. Старое-доброе любимое прямолинейное и равномерное движение.

Формулы кинематики:

Конечно, не будем забывать про движение по кругу, и затем перейдем к динамике и законам Ньютона.

После динамики самое время рассмотреть условия равновесия тел и жидкостей, т.е. статику и гидростатику

Теперь приведем основные формулы по теме «Работа и энергия». Куда же нам без них!

Основные формулы молекулярной физики и термодинамики

Закончим раздел механики формулами по колебаниям и волнам и перейдем к молекулярной физике и термодинамике.

Коэффициент полезного действия, закон Гей-Люссака, уравнение Клапейрона-Менделеева – все эти милые сердцу формулы собраны ниже.

Кстати! Для всех наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы .

Основные формулы по физике: электричество

Пора переходить к электричеству, хоть его и любят меньше термодинамики. Начинаем с электростатики.

И, под барабанную дробь, заканчиваем формулами для закона Ома, электромагнитной индукции и электромагнитных колебаний.

На этом все. Конечно, можно было бы привести еще целую гору формул, но это ни к чему. Когда формул становится слишком много, можно легко запутаться, а там и вовсе расплавить мозг. Надеемся, наша шпаргалка основных формул по физике поможет решать любимые задачи быстрее и эффективнее. А если хотите уточнить что-то или не нашли нужной формулы: спросите у экспертов студенческого сервиса . Наши авторы держат в голове сотни формул и щелкают задачи, как орешки. Обращайтесь, и вскоре любая задача будет вам «по зубам».

единица измерения, определение, формулы для вычисления

Физика

12.11.21

13 мин.

Главной величиной в электродинамике считается электрический заряд. В физике его свойства, пожалуй, занимают такое же положение, как теоремы умножения и деления в алгебре. После открытия параметра удалось получить представления о силовых полях, токе, напряжении, понять суть энергии, классифицировать вещества по проводимости. Изучение взаимодействия частиц позволило сделать важные открытия, ставшие фундаментом в создании электронных приборов.

Оглавление:

• Общие сведения
• Свойства заряда
• Закон Кулона
• Решение задач

Общие сведения

Проводя серию опытов с янтарём, Уильям Гильберт заметил, что при определённых обстоятельствах он был способен притягивать к себе другие предметы. В XVI веке врач из Англии назвал тела, которые обладали таким свойством наэлектризованными. Им было сделано предположение, что в теле существует определённая субстанция, которая склонна к взаимодействию.

Французский учёный Шарль Франсуа Дюфе, провёдший большую работу по систематизации сведений, связанных с электричеством, пришёл к выводу, что такой субстанцией является элементарная частица. В каждом теле существует несколько их видов. Как показали опыты, одни образовывались при трении стекла о шёлк, а другие — смолы. Поэтому учёный назвал частицы «стеклянными» и «смоляными».

В 1897 году физиком Томсоном была открыта элементарная частица, получившая название электрон. Через двадцать лет Резерфорд выдвинул предположение о существовании противоположной величины. После этого теория была подтверждена экспериментально, а частица была названа протоном. Учёный из Англии в 1932 году смог обнаружить новый вид частиц, близких по размеру открытым, но отличающихся своим поведением. Назвал он их нейтронами, что в переводе с латинского обозначает «ни тот ни другой».

После открытия тока и напряжения учёными были обнаружены интересные эффекты. Проводник, по которому протекало электричество, вызывал отклонение магнитной стрелки. Это явление позволило сделать вывод, что элементарная частица является носителем энергии, которую и назвали зарядом. Понятие же о положительной и отрицательной частицы ввёл Вениамин Франклин.

Таким образом, было установлено, что атом вещества состоит из трёх частиц:

• отрицательно заряженного электрона;
• имеющего положительный заряд протона;
• нейтральной частицы нейтрона.

В начале XX века американский физик Роберт Милликен опытным путём показал, что заряд дискретен, то есть для любого тела он составляет целое кратное и показывает количество электричества.

Сегодня под ним понимают скалярную физическую величину, определяющую возможности физического тела быть источником возникновения электромагнитных полей. Именно количество заряда и обеспечивает появление электромагнитного взаимодействия. Поэтому он не может существовать без носителя.

Свойства заряда

Для упрощения описания поля, возникающего вокруг заряженного тела или даже их системы, была введена идеализация — пробный точечный заряд. Простыми словами — это величина с размерами носителя, которым можно пренебречь. В абстрактном смысле заряд представляет собой генератор непрерывной симметрии изучаемой физической системы. По сути, это субстанция, которая «течёт» в физическом теле.

Для изучения взаимодействия заряженных частиц используют специальные приборы — электроскоп и электрометр. В состав первого входит металлический стержень, проходящий сквозь диэлектрическую пробку, с прикреплёнными к нему двумя тонкими металлическими лепестками (фольга). При взаимодействии тела со стержнем листки заряжаются и отклоняются друг от друга. Во втором же устройстве используется стрелка, которая может свободно вращаться на стержне. По её отклонениям судят о величине электрического заряда и его влиянии.

Из известных свойств заряженных частиц можно выделить следующие:

1. В природе есть как отрицательные, так и положительные заряды. При взаимодействии для разноимённых характерно появление силы притягивания, а одноимённых — отталкивания. Носителем наименьшего отрицательного заряда в физическом теле является электрон. Его величина составляет q = -1,6*10^-19 Кл, а масса m = 9,1*10^-31 кг. Положительный же переносят протоны. Значение их заряда аналогично электрону, но только с противоположным знаком, а масса больше m = 1,67*10^-27 кг.
2. Электрический заряд по природе дискретный. Это значит, что его значение в любом случае будет кратно величине электрона: q = N qe. При этом n — всегда целое число.
3. При создании определённых условий электрический заряд можно переместить из одного тела в другое.
4. В замкнутой системе действует закон сохранения энергии частиц. Экспериментально установлено, что появление положительно заряженной частицы сопровождается исчезновением отрицательной. Любого знака заряды при их равенстве и взаимодействии могут аннигилировать, то есть нейтрализовать друг друга.
5. За единицу заряда принимается величина, определяемая как количество прошедших частиц через поперечное сечение проводника за единицу времени.

Эти свойства помогли лучше понять строение физических тел, дать определение таким параметрам, как ток и напряжение. А открытие того, что величина электричества не зависит от системы отсчёта, позволило вывести закон сохранения заряда.

Закон Кулона

Возможность взаимодействия зарядов между собой впервые подтвердил Кулон. Для этого он использовал крутильные весы собственного изобретения. На них было закреплено коромысло, подвешенное на шёлковую нить. К другому её концу через зажим крепилась стрелка микрометра. На одну чашу весов ложился шар, а на другую — противовес. Вся эта конструкция размещалась в сосуде, из которого был выкачан воздух. Через специальное отверстие в колбу можно было поместить другой шар.

В результате таких действий физик наблюдал, как при помещении шаров с разным зарядом происходило закручивание нити. Силу этого взаимодействия он определял по отклонению стрелки микрометра. Кроме этого, с помощью проводника Кулон замыкал оба тела и наблюдал распределение электрозарядов. Такое устройство позволяло измерять силы до 10^-11 ньютон.

Проведя ряд экспериментов, учёный установил, что сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния между носителями и пропорциональна произведению их зарядов. То есть, чем большей энергией обладают носители и плотнее расположены друг к другу, тем сильнее они испытывают обоюдное влияние. В честь его работы величина энергии частицы стала измеряться в кулонах (Кл).

В математическом виде сила взаимодействия описывается выражением: F = k * (q1 * q2) / r². Где:

• q – величина энергии которой обладает элементарная частица;
• k – коэффициент;
• r – расстояние между зарядами.

Коэффициент является постоянной величиной, но зависит от выбора системы измерений. Так, для Гаусса его можно вычислить по формуле: K = (p * E0) / 4, где E0 – электрическая постоянная.

Кроме этого, с помощью закона Кулона возможно определить и силу, с которой взаимодействуют магнитные полюса. Находится она из выражения: F = f * (m 1 * m 2 / μ * r²). Эта формула похожа на предыдущую, только в ней стоит магнитная проницаемость среды – μ.

Решение задач

Электростатика – эта наука, занимающаяся изучением и нахождением сил, возникающих при взаимодействии заряженных частиц между собой в состоянии покоя. При помощи закона Кулона проводить постоянные измерения для этого не нужно, достаточно использовать полученные им закономерности.

Например, с помощью математики и знания нужных формул можно решать следующие виды задач:

1. Определить, с какой силой будут действовать друг на друга электроны, несущие заряд 10-8 кулон каждый, если расстояние между ними составляет три сантиметра. Это задача одноходовая, то есть решается по одной формуле: F = k * (q 1 * q 2 / r ²). Следует обратить внимание, что расстояние дано в сантиметрах, а подставлять его нужно согласно СИ в метрах. После подстановки и выполнения вычислений ответ должен получиться следующим: F = 9 * 10⁹ * (H * m ² / Кл²) * (10 ^-8)² (Кл) / (3 * 10^-2)² (м) = 10^-3 Н.
2. Найти, во сколько раз электроотталкивание между двумя электронами будет больше их силы притяжения. Для решения этой задачи понадобится взять данные о массе частицы и величине её заряда из справочника. Затем по закону Кулона рассчитать силу электрического взаимодействия, а по закону всемирного тяготения — гравитационную и найти соотношение полученных результатов. Так, F 1 = (k * q 1 * q 2) / r ² = k * (e)² / r ², а F 2 = G * (m 1 * m 2) / r ² = G * m / r ². Отсюда F 1 / F 2 = 9 * 10⁹ * 1,6 * 10^-19 / 6,67 * 10^-11 * (9,1 * 10^-31)² = 4, 23 * 10⁴².
3. Заряженные частицы находятся друг от друга на расстоянии семь миллиметров. Вычислить силу, действующую на заряд 2 нКл расположенный в точке, удалённой на три миллиметра от заряда в 10 нКл и на четыре от 16 нКл. Равнодействующую возникших сил можно определить так: F = F1 – F2, где: F1 – взаимодействие c третьим первого заряда, а F2 — второго. Таким образом, рабочая формула примет вид: F = k * (q 1 * q 3) / r 1² – k * (q1 * q3) / r 2² = k * q 3 * (q 1/ r 1² – q 2/ r 2²). После подстановки данных в ответе должна получиться сила, равная: F = 2 * 10^-3 Н.

Нужно обратить внимание, что при подстановке исходных данных в формулы нужно обязательно придерживаться СИ. Это важно, тем более что с помощью размерностей можно проверить правильность используемого или полученного выражения. А также при решении задач часто приходится прибегать к использованию справочника по электрофизике. Другие сложности при знании формул возникнуть не должны.

Что такое q в физике 8 класс

Что такое Q и q, чем они оттличаются?

3)В КАКОМ АГРЕГАТНОМ СОСТОЯНИИ НАХОДИТСЯ ВЕЩЕСТВО,ЕСЛИ ЕГО МОЛЕКУЛЫ НАХОДЯТСЯ ДАЛЕКО ДРУГ ОТ ДРУГА И ПОЧТИ НЕ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮТ ДРУГ С ДРУГОМ?4)ЧТО ТАКОЕ ДИФФУЗИЯ? ПРИВЕДИТЕ ПРИМЕРЫ ДИФФУЗИИ В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ.ПЛИЗ ВАЖНО

2. Что такое период колебаний?
3. Что такое частота колебаний?
4. Что такое амплитуда колебаний?
5. Период колебаний 2с, что это значит?
6. Частота колебаний 20 Гц, что это значит?
7. Что такое свободные колебания?
8. Что такое колебательная система?
9. Что такое собственная частота колебательной системы?
10. В каком случае можно сказать, что колебания имеют одинаковую
фазу, противофазны?
11. Что такое математический маятник?
12. Что такое вынужденные колебания?
13. Что такое резонанс? При каком условии он возникает?
14. Что такое гармонические колебания?
15. Как связаны частота и период колебаний?

что такое |Q| в физике

Физика
8
Ответов — 1

Ответы

Это МОДУЛЬ величины, обозначенной буквой Q.

В физике чаще всего этой буквой обозначают количество теплоты или величину заряда

Что такое q полезное в физике

Электродвигатель и другие механизмы выполняют определённую работу, которая называется полезной. Устройство, функционируя, частично растрачивает энергию. Для определения эффективности работы применяется формула ɳ= А1/А2×100%, где:

• А1 — полезная работу, которую выполняет машина либо мотор;
• А2 — общий цикл работы;
• η – обозначение КПД.

Показатель измеряется в процентах. Для нахождения коэффициента в математике используется следующая формула: η= А/Q, где А — энергия либо полезная работа, а Q — затраченная энергия. Чтобы выразить значение в процентах, КПД умножается на 100%. Действие не несёт содержательного смысла, так как 100% = 1. Для источника тока КПД меньше единицы.

В старших классах ученики решают задачи, в которых нужно найти КПД тепловых двигателей. Понятие трактуется следующим образом: отношение выполненной работы силового агрегата к энергии, полученной от нагревателя. Расчет производится по следующей формуле: η= (Q1-Q2)/Q1, где:

• Q1 — теплота, полученная от нагревательного элемента;
• Q2 — теплота, отданная холодильной установке.

Максимальное значение показателя характерно для циклической машины. Она оперирует при заданных температурах нагревательного элемента (Т1) и холодильника (Т2). Измерение осуществляется по формуле: η= (Т1-Т2)/Т1. Чтобы узнать КПД котла, который функционирует на органическом топливе, используется низшая теплота сгорания.

Плюс теплового насоса как нагревательного прибора заключается в возможности получать больше энергии, чем он может затратить на функционирование. Показатель трансформации вычисляется путём деления тепла конденсации на работу, затрачиваемую на выполнение данного процесса.

Мощность разных устройств

По статистике, во время работы прибора теряется до 25% энергии. При функционировании двигателя внутреннего сгорания топливо сгорает частично. Небольшой процент вылетает в выхлопную трубу. При запуске бензиновый мотор греет себя и составные элементы. На потерю уходит до 35% от общей мощности.

При движении механизмов происходит трение. Для его ослабления используется смазка. Но она неспособна полностью устранить явление, поэтому затрачивается до 20% энергии. Пример на автомобиле: если расход составляет 10 литров топлива на 100 км, на движение потребуется 2 л, а остаток, равный 8 л — потеря.

Если сравнивать КПД бензинового и дизельного моторов, полезная мощность первого механизма равна 25%, а второго — 40%. Агрегаты схожи между собой, но у них разные виды смесеобразования:

1. Поршни бензинового мотора функционируют на высоких температурах, поэтому нуждаются в хорошем охлаждении. Тепло, которое могло бы перейти в механическую энергию, тратится впустую, что способствует снижению КПД.
2. В цепи дизельного устройства топливо воспламеняется в процессе сжатия. На основе данного фактора можно сделать вывод, что давление в цилиндрах высокое, при этом мотор экологичнее и меньше первого аналога. Если проверить КПД при низком функционировании и большом объёме, результат превысит 50%.

Асинхронные механизмы

Расшифровка термина «асинхронность» — несовпадение по времени. Понятие используется во многих современных машинах, которые являются электрическими и способны преобразовывать соответствующую энергию в механическую. Плюсы устройств:

• простое изготовление;
• низкая цена;
• надёжность;
• незначительные эксплуатационные затраты.

Чтобы рассчитать КПД, используется уравнение η = P2 / P1. Для расчёта Р1 и Р2 применяются общие данные потери энергии в обмотках мотора. У большинства агрегатов показатель находится в пределах 80−90%. Для быстрого расчёта используется онлайн-ресурс либо личный калькулятор. Для проверки возможного КПД у мотора внешнего сгорания, который функционирует от разных источников тепла, используется силовой агрегат Стирлинга. Он представлен в виде тепловой машины с рабочим телом в виде жидкости либо газа. Вещество движется по замкнутому объёму.

Принцип его функционирования основан на постепенном нагреве и охлаждении объекта за счёт извлечения энергии из давления. Подобный механизм применяется на косметическом аппарате и современной подводной лодке. Его работоспособность наблюдается при любой температуре. Он не нуждается в дополнительной системе для запуска. Его КПД возможно расширить до 70%, в отличие от стандартного мотора.

Значения показателя

В 1824 году инженер Карно дал определение КПД идеального двигателя, когда коэффициент равен 100%. Для трактовки понятия была создана специальная машина со следующей формулой: η=(T1 — Т2)/ T1. Для расчёта максимального показателя применяется уравнение КПД макс = (T1-T2)/T1x100%. В двух примерах T1 указывает на температуру нагревателя, а T2 — температуру холодильника.

На практике для достижения 100% коэффициента потребуется приравнять температуру охладителя к нулю. Подобное явление невозможно, так как T1 выше температуры воздуха. Процедура повышения КПД источника тока либо силового агрегата считается важной технической задачей. Теоретически проблема решается путём снижения трения элементов двигателя и уменьшения теплопотери. В дизельном моторе подобное достигается турбонаддувом. В таком случае КПД возрастает до 50%.

Мощность стандартного двигателя увеличивается следующими способами:

• подключение к системе многоцилиндрового агрегата;
• применение специального топлива;
• замена некоторых деталей;
• перенос места сжигания бензина.

КПД зависит от типа и конструкции мотора. Современные учёные утверждают, что будущее за электродвигателями. На практике работа, которую совершает любое устройство, превышает полезную, так как определённая её часть выполняется против трения. Если используется подвижный блок, совершается дополнительная работа: поднимается блок с верёвкой, преодолеваются силы трения в блоке.

Решение примеров

Задача 1. Поезд на скорости 54 км/ч развивает мощность 720 кВт. Нужно вычислить силу тяги силовых агрегатов. Решение: чтобы найти мощность, используется формула N=F x v. Если перевести скорость в единицу СИ, получится 15 м/с. Подставив данные в уравнение, определяется, что F равно 48 kН.

Задача 2. Масса транспортного средства соответствует 2200 кг. Машина, поднимаясь в гору под уклоном в 0,018, проходит расстояние 100 м. Скорость развивается до 32,4 км/ч, а коэффициент трения соответствует 0,04. Нужно определить среднюю мощность авто при движении. Решение: вычисляется средняя скорость — v/2. Чтобы определить силу тяги мотора, выполняется рисунок, на котором отображаются силы, воздействующие на машину:

• тяжесть — mg;
• реакция опоры — N;
• трение — Ftr;
• тяга — F.

Первая величина вычисляется по второму закону Ньютона: mg+N+Ftr+F=ma. Для ускорения используется уравнение a=v2/2S. Если подставить последние значение и воспользоваться cos, получится средняя мощность. Так как ускорение считается постоянной величиной и равно 9,8 м/с2, поэтому v= 9 м/с. Подставив данные в первую формулу, получится: N= 9,5 kBt.

При решении сложных задач по физике рекомендуется проверить соответствие предоставленных в условиях единиц измерения с международными стандартами. Если они отличаются, необходимости перевести данные с учётом СИ.

Физика — это наука, которая изучает процессы, происходящие в природе. Наука эта очень интересная и любопытная, ведь каждому из нас хочется удовлетворить себя ментально, получив знания и понимание того, как и что в нашем мире устроено. Физика, законы которой выводились не одно столетие и не одним десятком ученных, помогает нам с этой задачей, и мы должны только радоваться и поглощать предоставленные знания.

Но в то же время физика — наука далеко непростая, как, собственно, и сама природа, но разобраться в ней было бы очень интересно. Сегодня мы будем говорить о коэффициенте полезного действия. Мы узнаем, что такое КПД и зачем он нужен. Рассмотрим все наглядно и интересно.

Определение и расшифровка КПД

Расшифровка аббревиатуры — коэффициент полезного действия. Однако и такое толкование с первого раза может оказаться не особо понятным. Этим коэффициентом характеризуется эффективность системы или какого-либо отдельного тела, а чаще — механизма. Эффективность характеризуется отдачей или преобразованием энергии.

Этот коэффициент применим практически ко всему, что нас окружает, и даже к нам самим, причём в большей степени. Ведь совершаем мы полезную работу все время, только вот как часто и насколько это важно, уже другой вопрос, с ним и используется термин «КПД».

Важно учесть, что этот коэффициент — величина неограниченная, она, как правило, представляет собой либо математические значения, к примеру, 0 и 1, либо же, как это чаще бывает — в процентах.

В физике этот коэффициент обозначается буквой Ƞ, или, как её привыкли называть, Эта.

Полезная работа

При использовании каких-либо механизмов или устройств мы обязательно совершаем работу. Она, как правило, всегда больше той, что необходима нам для выполнения поставленной задачи. Исходя из этих фактов различается два типа работы: это затраченная, которая обозначается большой буквой, А с маленькой з (Аз), и полезная — А с буквой п (Ап). Для примера, возьмем такой случай: у нас есть задача поднять булыжник определенной массой на определенную высоту. В этом случае работа характеризует только преодоление силы тяжести, которая, в свою очередь, действует на груз.

В случае когда для подъема применяется какое-либо устройство, кроме силы тяжести булыжника, важно учесть еще и силу тяжести частей этого устройства. И кроме всего этого, важно помнить, что, выигрывая в силе, мы всегда будем проигрывать в пути. Все эти факты приводят к одному выводу, что затрачиваемая работа в любом варианте окажется больше полезной, Аз > Ап, вопрос как раз заключается в том, насколько её больше, ведь можно максимально сократить эту разницу и тем самым увеличить КПД, наш или нашего устройства.

Полезная работа — это часть затрачиваемой, которую мы совершаем, используя механизм. А КПД — это как раз та физическая величина, которая показывает, какую часть составляет полезная работа от всей затраченной.

Итог:

• Затрачиваемая работа Aз всегда больше полезной Ап.
• Чем больше отношение полезной к затрачиваемой, тем выше коэффициент, и наоборот.
• Ап находится произведением массы на ускорение свободного падения и на высоту подъема.

Физическая формула КПД

Существует определенная формула для нахождения КПД. Она звучит следующим образом: чтобы найти КПД в физике, нужно количество энергии разделить на проделанную системой работу. То есть КПД — это отношение затраченной энергии к выполненной работе. Отсюда можно сделать простой вывод, что тем лучше и эффективнее система или тело, чем меньше энергии затрачивается на выполнение работы.

Сама формула выглядит кратко и очень просто Ƞ будет равняться A/Q. То есть Ƞ = A/Q. В этой краткой формулы и фиксируют нужные нам элементы для вычисления. То есть A в этом случае является использованной энергией, которая потребляется системой во время работы, а большая буква Q, в свою очередь, будет являться затраченной A, или опять же затраченной энергией.

В идеале КПД равен единице. Но, как это обычно бывает, он её меньше. Так происходит по причине физики и по причине, конечно же, закона о сохранении энергии.

Все дело в том, что закон сохранения энергии предполагает, что не может быть получено больше А, чем получено энергии. И даже единице этот коэффициент будет равняться крайне редко, поскольку энергия тратится всегда. И работа сопровождается потерями: к примеру, у двигателя потеря заключается в его обильном нагреве.

Итак, формула КПД:

Ƞ=А/Q, где

• A — полезная работа, которую выполняет система.
• Q — энергия, которую потребляет система.

Применение в разных сферах физики

Примечательно, что КПД не существует как понятие нейтральное, для каждого процесса есть свой КПД, это не сила трения, он не может существовать сам по себе.

Рассмотрим несколько из примеров процессов с наличием КПД.

К примеру, возьмем электрический двигатель. Задача электрического двигателя — преобразовывать электрическую энергию в механическую. В этом случае коэффициентом будет являться эффективность двигателя в отношении преобразования электроэнергии в энергию механическую. Для этого случая также существует формула, и выглядит она следующим образом: Ƞ=P2/P1. Здесь P1 — это мощность в общем варианте, а P2 — полезная мощность, которую вырабатывает сам двигатель.

Нетрудно догадаться что структура формулы коэффициента всегда сохраняется, меняются в ней лишь данные, которые нужно подставить. Они зависят от конкретного случая, если это двигатель, как в случае выше, то необходимо оперировать затрачиваемой мощностью, если работа, то исходная формула будет другая.

Теперь мы знаем определение КПД и имеем представление об этом физическом понятии, а также об отдельных его элементах и нюансах. Физика — это одна из самых масштабных наук, но её можно разобрать на маленькие кусочки, чтобы понять. Сегодня мы исследовали один из этих кусочков.

Видео

Это видео поможет вам понять, что такое КПД.

Электрический заряд – это основа работы любого электронного прибора и та величина, без которой невозможно посчитать ни один важный показатель в электродинамике и электростатике. Подробная расшифровка термина, описание формулы нахождения электрического заряда и образец решения типовой задачи приведены в данной статье.

Что такое электрический заряд q

Электрический заряд, обозначаемый в международной системе единиц буквами q и Q, считается скалярной физической величиной, которая определяет свойство частицы или тела выступать в качестве источника электромагнитного поля и вступать в прямое взаимодействие с ним. В физике существует несколько видов электромагнитных заряженных частиц, и они называются положительными или отрицательными. Обе единицы измеряются в Кулонах, а найти их можно путём вычисления произведения одного Ампера с одной секундой. -19 Кулон.

Обратите внимание! Формула заряда является следствием прямой зависимости напряженности электромагнитного поля от потенциала его частицы, что является основным правилом нахождения емкости заряженного конденсатора и величины энергии, накопленной в нём. Кроме того, вычислить количество заряда можно через силу Лоренца.

Основные формулы

Как вычислять с помощью законов

Поскольку q и Q являются скалярными единицами, вычислить их с помощью законов можно через точные формулы, выведенные известными учеными-физиками. К примеру, в соответствии с законом Кулона, можно найти величину и силовое направление взаимодействия заряженных частиц между несколькими неподвижными телами.

Закон сохранения

Все элементарные частицы подразделяются на нейтральные или заряженные. Они вступают во взаимодействие друг с другом внутри электромагнитного поля. Частицы, которые имеют одноименный электрон, отталкиваются, а разноименный – притягиваются. В первом случае наблюдается избыток электронов, а во втором – их недостаток. Оба типа частиц заряжаются посредством электризации. На практике, при возникновении данного явления, заряженные частицы равны по модулю, несмотря на противоположность знаков. Когда разные частицы притягиваются, то между ними происходит электризация и сохранение электрона. При этом, сумма всех изолированных системных частиц не изменяется, то есть, q + q + q…= const.

Закон сохранения

Закон Кулона

Выше было сказано, что электрические заряженные микрочастицы бывают как положительными, так и отрицательными, а их наличие подтверждается силовым взаимодействием, которое с помощью экспериментов на весах описал в 1785 году О. Кулон, создав свой физико-математический закон.

Закон Кулона представляет собой физическую закономерность, которая описывает взаимодействие наэлектризованных частиц между не электризованными, в зависимости от промежутка между ними. В соответствии с этой формулировкой, чем больше электронов имеет частица, тем ближе она расположена к другой элементарной единице заряда, и, соответственно, сила возрастает.

Обратите внимание! При увеличении расстояния между частицами, сал их взаимодействия неизменно убывает. В математической формуле это выглядит так: F1 = F2 = K*(q1*q2/r2), где q1 и q2 считаются модулями заряженных микрочастиц, k является коэффициентом пропорциональности, который зависит от системного выбора единицы, а r — расстоянием.

Закон Кулона

Образец решения задач по теме «Электрический заряд»

Ниже приведены образцы решения простых задач по электростатике, в частности, на закон Кулона.

Задача 1. Несколько одинаковых заряженных шаров имеют показатели q1 = 6 микрокулон и q2 = -18 микрокулон. Они располагаются друг от друга на 36 сантиметров (0,36 метров). Насколько будет меняться сила их взаимодействия при соприкосновении друг с другом и разведении в сторону?

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться эл заряд формулой F=K*(q1*q2/r2), подставив вместо букв известные величины. В результате, выйдет число 7,5.

Задача 2. -7 или 10 микрокулон.

Формула для решения

В целом, электрический заряд представляет собой физическую скалярную величину, которая определяет способность тел являться источником электромагнитного поля и участвовать во взаимодействии с ним. Отыскать величину, которая обозначается буквами q и Q, для решения задач или для выполнения другой работы, можно через закон сохранения, Кулона и представленные выше основные физические формулы.

Автор Даниил Леонидович На чтение 7 мин. Просмотров 27.9k. Опубликовано 18 ноября
Обновлено 22 января

Что такое КПД

Коэффициент полезного действия машины или механизма – это важная величина, характеризующая энергоэффективность данного устройства. Понятие используется и в повседневной жизни. Например, когда человек говорит, что КПД его усилий низкий, это значит, что сил затрачено много, а результата почти нет. Величина измеряет отношение полезной работы ко всей совершенной работе.

Согласно формуле, чтобы найти величину, нужно полезную работу разделить на всю совершенную работу. Или полезную энергию разделить на всю израсходованную энергию. Этот коэффициент всегда меньше единицы. Работа и энергия измеряется в Джоулях. Поделив Джоули на Джоули, получаем безразмерную величину. КПД иногда называют энергоэффективностью устройства.

Если попытаться объяснить простым языком, то представим, что мы кипятим чайник на плите. При сгорании газа образуется определенное количество теплоты. Часть этой теплоты нагревает саму горелку, плиту и окружающее пространство. Остальная часть идет на нагревание чайника и воды в нем. Чтобы рассчитать энергоэффективность данной плитки, нужно будет разделить количество тепла, требуемое для нагрева воды до температуры кипения на количество тепла, выделившееся при горении газа.

Данная величина всегда ниже единицы. Например, для любой атомной электростанции она не превышает 35%. Причиной является то, что электростанция представляет собой паровую машину, где нагретый за счет ядерной реакции пар вращает турбину. Большая часть энергии идет на нагрев окружающего пространства. Тот факт, что η не может быть равен 100%, следует из второго начала термодинамики.

Примеры расчета КПД

Пример 1. Нужно рассчитать коэффициент для классического камина. Дано: удельная теплота сгорания березовых дров – 107Дж/кг, количество дров – 8 кг. После сгорания дров температура в комнате повысилась на 20 градусов. Удельная теплоемкость кубометра воздуха – 1,3 кДж/ кг*град. Общая кубатура комнаты – 75 кубометров.

Чтобы решить задачу, нужно найти частное или отношение двух величин. В числителе будет количество теплоты, которое получил воздух в комнате (1300Дж*75*20=1950 кДж ). В знаменателе – количество теплоты, выделенное дровами при горении (10000000Дж*8 =8*107 кДж). После подсчетов получаем, что энергоэффективность дровяного камина – около 2,5%. Действительно, современная теория об устройстве печей и каминов говорит, что классическая конструкция не является энергоэффективной. Это связано с тем, что труба напрямую выводит горячий воздух в атмосферу. Для повышения эффективности устраивают дымоход с каналами, где воздух сначала отдает тепло кладке каналов, и лишь потом выходит наружу. Но справедливости ради, нужно отметить, что в процессе горения камина нагревается не только воздух, но и предметы в комнате, а часть тепла выходит наружу через элементы, плохо теплоизолированные – окна, двери и т.д.

Пример 2. Автомобиль проделал путь 100 км. Вес машины с пассажирами и багажом – 1400 кг. При этом было затрачено14 литров бензина. Найти: КПД двигателя.

Для решения задачи необходимо отношение работы по перемещению груза к количеству тепла, выделившемуся при сгорании топлива. Количество тепла также измеряется в Джоулях, поэтому не придется приводить к другим единицам. A будет равна произведению силы на путь( A=F*S=m*g*S). Сила равна произведению массы на ускорение свободного падения. Полезная работа = 1400 кг x 9,8м/с2 x 100000м=1,37*108 Дж

Удельная теплота сгорания бензина – 46 МДж/кг=46000 кДж/кг. Восемь литров бензина будем считать примерно равными 8 кг. Тепла выделилось 46*106*14=6.44*108 Дж. В результате получаем η ≈21%.

Единицы измерения

Коэффициент полезного действия – величина безразмерная, то есть не нужно ставить какую-либо единицу измерения. Но эту величину можно выразить и в процентах. Для этого полученное в результате деления по формуле число необходимо умножить на 100%. В школьном курсе математики рассказывали, что процент – этот одна сотая чего-либо. Умножая на 100 процентов, мы показываем, сколько в числе сотых.

От чего зависит величина КПД

Эта величина зависит от того, насколько общая совершенная работа может переходить в полезную. Прежде всего, это зависит от самого устройства механизма или машины. Инженеры всего мира бьются над тем, чтобы повышать КПД машин. Например, для электромобилей коэффициент очень высок – больше 90%.

А вот двигатель внутреннего сгорания, в силу своего устройства, не может иметь η, близкий к 100 процентам. Ведь энергия топлива не действует непосредственно на вращающиеся колеса. Энергия рассеивается на каждом передаточном звене. Слишком много передаточных звеньев, и часть выхлопных газов все равно выходит в выхлопную трубу.

Как обозначается

В русских учебниках обозначается двояко. Либо так и пишется – КПД, либо обозначается греческой буквой η. Эти обозначения равнозначны.

Символ, обозначающий КПД

Символом является греческая буква эта η. Но чаще все же используют выражение КПД.

Мощность и КПД

Мощность механизма или устройства равна работе, совершаемой в единицу времени. Работа(A) измеряется в Джоулях, а время в системе Си – в секундах. Но не стоит путать понятие мощности и номинальной мощности. Если на чайнике написана мощность 1 700 Ватт, это не значит, что он передаст 1 700 Джоулей за одну секунду воде, налитой в него. Это мощность номинальная. Чтобы узнать η электрочайника, нужно узнать количество теплоты(Q), которое должно получить определенное количество воды при нагреве на энное количество градусов. Эту цифру делят на работу электрического тока, выполненную за время нагревания воды.

Величина A будет равна номинальной мощности, умноженной на время в секундах. Q будет равно объему воды, умноженному на разницу температур на удельную теплоемкость. Потом делим Q на A тока и получаем КПД электрочайника, примерно равное 80 процентам. Прогресс не стоит на месте, и КПД различных устройств повышается, в том числе бытовой техники.

Напрашивается вопрос, почему через мощность нельзя узнать КПД устройства. На упаковке с оборудованием всегда указана номинальная мощность. Она показывает, сколько энергии потребляет устройство из сети. Но в каждом конкретном случае невозможно будет предсказать, сколько конкретно потребуется энергии для нагрева даже одного литра воды.

Например, в холодной комнате часть энергии потратится на обогрев пространства. Это связано с тем, что в результате теплообмена чайник будет охлаждаться. Если, наоборот, в комнате будет жарко, чайник закипит быстрее. То есть КПД в каждом из этих случаев будет разным.

Формула работы в физике

Для механической работы формула несложна: A = F x S. Если расшифровать, она равна приложенной силе на путь, на протяжении которого эта сила действовала. Например, мы поднимаем груз массой 15 кг на высоту 2 метра. Механическая работа по преодолению силы тяжести будет равна F x S = m x g x S. То есть, 15 x 9,8 x 2 = 294 Дж. Если речь идет о количестве теплоты, то A в этом случае равняется изменению количества теплоты. Например, на плите нагрели воду. Ее внутренняя энергия изменилась, она увеличилась на величину, равную произведению массы воды на удельную теплоемкость на количество градусов, на которое она нагрелась.

Это интересно

Наукой обосновано, что коэффициент полезного действия любого механизма всегда меньше единицы. Это связано со вторым началом термодинамики.

Для сравнения, коэффициенты полезного действия различных устройств:

• гидроэлектростанций 93-95%;
• АЭС – не более 35%;
• тепловых электростанций – 25-40%;
• бензинового двигателя – около 20%;
• дизельного двигателя – около 40%;
• электрочайника – более 95%;
• электромобиля – 88-95%.

Наука и инженерная мысль не стоит на месте. постоянно изобретаются способы, как уменьшить теплопотери, снизить трение между частями агрегата, повысить энергоэффективность техники.

Формула нахождения количества теплоты Q=cm(t2-t1)… -reshimne.ru

Новые вопросы

Ответы

Похожие вопросы

Пожалуйста доделать таблицу и скажите, все ли у меня правильно ,если не то исправьте, срочняк нужно!…

С края крыши дома вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с брошено тело. Определить координату тела и скорость его через промежуток времени 8 с? А также пройденное за это время путь….

Кинематика материальной точки…

Почему два сухих листа бумаги не слипаются, если их приложить один к одному, а смоченные водой слипаются?
P. S. Без списывания с других ресурсов, там мне ответы не понравились….

су муз немесе су буынын массалары бирдей болса олардын кайсысынын ишки энергиясы ен коп болады…

Почему почему лунное затмение мы наблюдаем чаще, чем солнечное, ведь их количество завод почти одинаково?
…

Математика

Литература

Алгебра

Русский язык

Геометрия

Английский язык

Химия

Физика

Биология

Другие предметы

История

Обществознание

Окружающий мир

География

Українська мова

Українська література

Қазақ тiлi

Беларуская мова

Информатика

Экономика

Музыка

Право

Французский язык

Немецкий язык

МХК

ОБЖ

Психология

нахождения величины заряда и количество заряда

Напряжения при растяжении сжатии

Используя гипотезу Бернулли для продольной упругой деформации стержня, можно определить продольную силу N как равнодействующую всех рассредоточенных по сечению внутренних усилий. Гипотеза Бернулли совместно с гипотезой о ненадавливании волокон позволяет сказать, что σ в произвольной точке разреза будут постоянны, т.к.  реакция продольных волокон одинакова на всем поперечном разрезе. Для определения величины нормального напряжения σ используется следующая формула:

Напряжение для упруго деформированного стержня описывается как отношение внутренней силы N к площади сечения A. Считается положительным при растяжении, при сжатии рассматривается как отрицательное.

Абсолютная деформация зависит от жесткости сечения, величины продольной силы и длины бруса. Зависимость можно описать по следующей формуле:

Δl=Nl/EA

Таким образом, методика расчета величины абсолютного изменения длины такова: необходимо просчитать отношение значения продольной силы N умноженной на длину стержня l и жесткости сечения (произведение модуля Юнга E на площадь сечения A).

В реальных расчетах на брус действует достаточно много разнонаправленных сил, для решения таких задач требуется построение эпюр, которые могут наглядно показать какие напряжения действуют на разных участках, чем обусловлена деформация при растяжении и сжатии.

В рамках такой квазистатической (условно статической) системы, как брус или стержень с переменным сечением или отверстием, потенциальная энергия растяжения может быть рассмотрена как сумма энергий однородных участков

При проведении расчетов важно правильно разделить стержень на участки и смоделировать все участвующие в процессе силы и напряжения. Для реальных расчетов построение эпюр – сложная задача, которая требует от инженера хорошего понимания действующих на деталь нагрузок

Например, вал со шкивами разного диаметра требует сначала определения критических точек и разбивки на соответствующие участки, затем построения графиков по ним.

Атомная и ядерная физика

Особенности конденсаторов

Энергия кванта электромагнитной волны (в т.ч. света) или, другими словами, энергия фотона вычисляется по формуле:

Импульс фотона:

Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта (ЗСЭ):

Максимальная кинетическая энергия вылетающих электронов при фотоэффекте может быть выражена через величину задерживающего напряжение U_з и элементарный заряд е:

Существует граничная частота или длинна волны света (называемая красной границей фотоэффекта) такая, что свет с меньшей частотой или большей длиной волны не может вызвать фотоэффект. Эти значения связаны с величиной работы выхода следующим соотношением:

Второй постулат Бора или правило частот (ЗСЭ):

В атоме водорода выполняются следующие соотношения, связывающие радиус траектории вращающегося вокруг ядра электрона, его скорость и энергию на первой орбите с аналогичными характеристиками на остальных орбитах:

На любой орбите в атоме водорода кинетическая (К) и потенциальная (П) энергии электрона связаны с полной энергией (Е) следующими формулами:

Общее число нуклонов в ядре равно сумме числа протонов и нейтронов:

Дефект массы:

Энергия связи ядра выраженная в единицах СИ:

Энергия связи ядра выраженная в МэВ (где масса берется в атомных единицах):

Формула альфа-распада:

Формула бета-распада:

Закон радиоактивного распада:

Ядерные реакции

Для произвольной ядерной реакции описывающейся формулой вида:

Выполняются следующие условия:

Энергетический выход такой ядерной реакции при этом равен:

Hungarian[edit]

Letteredit

q (lower case, upper case )

1. The twenty-ninth letter of the Hungarian alphabet, called and written in the Latin script.

Declensionedit

Inflection (stem in long/high vowel, back harmony)
	singular	plural
nominative
accusative
dative
instrumental
causal-final
translative
terminative
essive-formal
essive-modal	—	—
inessive
superessive
adessive
illative
sublative
allative
elative
delative
ablative
non-attributivepossessive — singular
non-attributivepossessive — plural

Possessive forms of q
possessor	single possession	multiple possessions
1st person sing.	q-m	q-im
2nd person sing.	q-d	q-id
3rd person sing.	q-ja	q-i
1st person plural	q-nk	q-ink
2nd person plural	q-tok	q-itok
3rd person plural	q-juk	q-ik

(Latin-script letters) betű; A a, Á á, B b, C c, Cs cs, D d, Dz dz, Dzs dzs, E e, É é, F f, G g, Gy gy, H h, I i, Í í, J j, K k, L l, Ly ly, M m, N n, Ny ny, O o, Ó ó, Ö ö, Ő ő, P p, Q q, R r, S s, Sz sz, T t, Ty ty, U u, Ú ú, Ü ü, Ű ű, V v, W w, X x, Y y, Z z, Zs zs

Физический смысл модуля Юнга

Устройство плавного заряда и разряда фильтрующих конденсаторов высоковольтного выпрямителя

Во время принудительного изменения формы предметов внутри них порождаются силы, сопротивляющиеся такому изменению, и стремящиеся к восстановлению исходной формы и размеров упругих тел.

Если же тело не оказывает сопротивления изменению формы и по окончании воздействия остается в деформированном виде, то такое тело называют абсолютно неупругим, или пластичным. Характерным примером пластичного тела является брусок пластилина.

Виды деформации

Р. Гук исследовал удлинение стрежней из различных веществ, под воздействием подвешенных к свободному концу гирь. Количественным выражением степени изменения формы считают относительное удлинение, равное отношению абсолютного удлинения и исходной длины.

В результате серии опытов было установлено, что абсолютное удлинение пропорционально с коэффициентом упругости исходной длине стрежня  и деформирующей силе F и обратно пропорционально площади сечения этого стержня S:

Δl = α * (lF) / S

Величину, обратную α, и называют модулем Юнга:

1/α = E

Относительная деформация:

ε = (Δl) / l = α * (F/S)

Отношение растягивающей силы F к S называют упругим напряжением σ:

ε=α σ

Закон Гука, записанный с использованием модуля Юнга, выглядит так:

σ = ε/α = E ε

Теперь можно сформулировать физический смысл модуля Юнга: он соответствует напряжению, вызываемому растягиванием стержнеобразного образца вдвое, при условии сохранения целостности.

В реальности подавляющее большинство образцов разрушаются до того, как растянутся вдвое от первоначальной длины. Значение E вычисляют с помощью косвенного метода на малых деформациях.

Коэффициент жёсткости при упругой деформации стержня вдоль его оси k = (ES) / l

Модуль Юнга определяет величину потенциальной энергии тел или сред, подвергшихся упругой деформации.

Колебания

Свободные носители электрического заряда в металлах, жидкостях и газах — постоянный ток — электродинамика

Уравнение описывающее физические системы способные совершать гармонические колебания с циклической частотой ω:

Решение предыдущего уравнения является уравнением движения для гармонических колебаний и имеет вид:

Период колебаний вычисляется по формуле:

Частота колебаний:

Циклическая частота колебаний:

Зависимость скорости от времени при гармонических механических колебаниях выражается следующей формулой:

Максимальное значение скорости при гармонических механических колебаниях:

Зависимость ускорения от времени при гармонических механических колебаниях:

Максимальное значение ускорения при механических гармонических колебаниях:

Циклическая частота колебаний математического маятника рассчитывается по формуле:

Период колебаний математического маятника:

Циклическая частота колебаний пружинного маятника:

Период колебаний пружинного маятника:

Максимальное значение кинетической энергии при механических гармонических колебаниях задаётся формулой:

Максимальное значение потенциальной энергии при механических гармонических колебаниях пружинного маятника:

Взаимосвязь энергетических характеристик механического колебательного процесса:

Энергетические характеристики и их взаимосвязь при колебаниях в электрическом контуре:

Период гармонических колебаний в электрическом колебательном контуре определяется по формуле:

Циклическая частота колебаний в электрическом колебательном контуре:

Зависимость заряда на конденсаторе от времени при колебаниях в электрическом контуре описывается законом:

Зависимость электрического тока протекающего через катушку индуктивности от времени при колебаниях в электрическом контуре:

Зависимость напряжения на конденсаторе от времени при колебаниях в электрическом контуре:

Максимальное значение силы тока при гармонических колебаниях в электрическом контуре может быть рассчитано по формуле:

Максимальное значение напряжения на конденсаторе при гармонических колебаниях в электрическом контуре:

Переменный ток характеризуется действующими значениями силы тока и напряжения, которые связаны с амплитудными значениями соответствующих величин следующим образом. Действующее значение силы тока:

Действующее значение напряжения:

Мощность в цепи переменного тока:

Трансформатор

Если напряжение на входе в трансформатор равно U₁, а на выходе U₂, при этом число витков в первичной обмотке равно n₁, а во вторичной n₂, то выполняется следующее соотношение:

Коэффициент трансформации вычисляется по формуле:

Если трансформатор идеальный, то выполняется следующее соотношение (мощности на входе и выходе равны):

В неидеальном трансформаторе вводится понятие КПД:

Волны

Длина волны может быть рассчитана по формуле:

Разность фаз колебаний двух точек волны, расстояние между которыми l:

Скорость электромагнитной волны (в т.ч. света) в некоторой среде:

Скорость электромагнитной волны (в т.ч. света) в вакууме постоянна и равна с = 3∙108 м/с, она также может быть вычислена по формуле:

Скорости электромагнитной волны (в т.ч. света) в среде и в вакууме также связаны между собой формулой:

При этом показатель преломления некоторого вещества можно рассчитать используя формулу:

Translingual[edit]

English Wikipedia has an article on:q

Wikipedia

Letteredit

q (upper case )

1. The seventeenth letter of the basic modern Latin alphabet.

See alsoedit

• (Latin script):  Aa  Bb  Cc  Dd  Ee  Ff  Gg  Hh  Ii  Jj  Kk  Ll  Mm  Nn  Oo  Pp  Qq  Rr  Sſs  Tt  Uu  Vv  Ww  Xx  Yy  Zz
• (Variations of letter Q):  Ɋɋ  ʠ  Ｑｑ  ȹ
• With hook: ʠ

.mw-parser-output .k-player .k-attribution{visibility:hidden}IPA

(file)

Symboledit

English Wikipedia has an article on:Voiceless uvular plosive

Wikipedia

q

1. (IPA) voiceless uvular plosive.
2. (physics) electrical charge
3. (physics) heat
4. (fluid dynamics) dynamic pressure

Synonymsedit

• (electrical charge)
• (heat)

See alsoedit

Other representations of Q:

NATO phonetic: Quebec Morse code: – – · – Braille: ⠟ ASL Manual:

Оцените статью:

Веб-сайт кабинета физики

Назначение SE10: электрическое поле

Цели:

• Студент должен уметь определять электрическое поле и распознавать переменные, которые влияют (и не влияют) на напряженность электрического поля в данном месте.
• Студент должен уметь использовать уравнения электрического поля и относительно простые числа для определения величины и направления напряженности электрического поля в заданном месте.

Чтение:

Класс физики – Статическое электричество, урок 4, часть a

	Заряд Q создает электрическое поле. Пробным зарядом q измеряют напряженность электрического поля на расстоянии d от Q. На пробный заряд q действует сила F. Напряженность электрического поля в этом месте определяется выражением ___. Перечислите все, что применимо… .
	Определение Напряженность электрического поля : Любой источник заряда Q будет создавать электрическое поле в окружающем его пространстве. Напряженность электрического поля ( E ) в любом заданном месте в этом пространстве можно определить, поместив пробный заряд q в пространство и измерив силу ( F ), воздействующее на него. Напряженность электрического поля определяется как количество силы на единицу заряда испытательного заряда. Э = Ф/кв
	Напряженность электрического поля ( E ) определяется как количество силы, действующей на пробный заряд на единицу заряда пробного заряда ( q ). То есть E = F/q . Электрическая сила ( F ) зависит от ряда переменных, как описано законом Кулона. F избранный = k • Q 1 • Q 2 / d 2 В приведенном выше уравнении Q 1 может быть исходным зарядом Q , а Q 2 может быть пробным зарядом q . Если выражение для силы, данное уравнением закона Кулона, подставить вместо F в уравнении напряженности электрического поля, то уравнение для электрического поля принимает вид E = k • Q/d 2
	Какие переменные влияют на напряженность электрического поля заряда? Как можно использовать силу пробного заряда для определения напряженности электрического поля другого заряда?

	Заряд Q создает электрическое поле. Пробный заряд q используется для измерения напряженности электрического поля на расстоянии d от Q. Напряженность электрического поля определяется как ____.
	Определение Напряженность электрического поля : Любой источник заряда Q будет создавать электрическое поле в окружающем его пространстве. Напряженность электрического поля ( E ) в любом заданном месте в этом пространстве можно определить, поместив пробный заряд q в пространство и измерив силу ( F ), действующую на него. Напряженность электрического поля определяется как количество силы на единицу заряда испытательного заряда. Э = Ф/кв
	Легко запутаться в математике напряженности электрического поля. Важно помнить, что в любом электрическом взаимодействии всегда участвуют два заряда. В этом случае начисления составляют Q и q . Большой Q представляет собой исходный заряд, создающий электрическое поле. Маленький q представляет собой тестовый заряд, который используется для измерения напряженности электрического поля в заданном месте, окружающем заряд источника. Уделите особое внимание количеству заряда — q или q — используемому в каждом уравнении.
	Как можно использовать силу пробного заряда для определения напряженности электрического поля другого заряда?

	Стандартной метрической единицей напряженности электрического поля является ____.
	Напряженность электрического поля ( E ) в любом месте, окружающем заряд источника, может быть определена путем измерения силы ( F ) при воздействии на испытательный заряд ( q ), помещенный в этом месте. Э = Ф/кв
	Стандартные метрические единицы количества можно понять, подумав о его формуле. Напряженность электрического поля — это отношение силы к заряду (см. раздел Formula Fix выше). Таким образом, единицы напряженности электрического поля — это единицы силы, деленные на единицы заряда. Стандартной метрической единицей силы является ньютон; стандартной метрической единицей заряда является кулон. Таким образом, стандартной метрической единицей напряженности электрического поля является Ньютон/Кулон, сокращенно N/C. 9-9 Кулоновский пробный заряд. Напряженность электрического поля, создаваемая зарядом в 4 мкК, составляет ____ Н/Кл.
	Определение Напряженность электрического поля : Любой источник заряда Q будет создавать электрическое поле в окружающем его пространстве. Напряженность электрического поля ( E ) в любом заданном месте в этом пространстве можно определить, поместив пробный заряд q в пространство и измерив силу ( F ), действующую на него. Напряженность электрического поля определяется как количество силы на единицу заряда испытательного заряда. Э = Ф/кв
	Напряженность электрического поля ( E ) определяется как величина силы, действующей на испытательный заряд на единицу заряда испытательного заряда ( q ). То есть E = F/q . Электрическая сила ( F ) зависит от ряда переменных, как описано законом Кулона. F избранный = k • Q 1 • Q 2 / d 2 В приведенном выше уравнении Q 1 может быть зарядом источника 9.0043 Q и Q 2 может быть пробным зарядом q . Если выражение для силы, данное уравнением закона Кулона, заменить F в уравнении напряженности электрического поля, то уравнение для электрического поля примет вид E = k • Q/d 2
	Легко запутаться в математике напряженности электрического поля. Важно помнить, что в любом электрическом взаимодействии всегда участвуют два заряда. В этом случае начисления составляют Q и q . Большой Q представляет собой исходный заряд, создающий электрическое поле. Little q представляет собой тестовый заряд, который используется для измерения напряженности электрического поля в заданном месте, окружающем заряд источника. Уделите большое внимание количеству заряда – Q или q – используется в каждом уравнении.
	Какие переменные влияют на напряженность электрического поля заряда? Как можно использовать силу пробного заряда для определения напряженности электрического поля другого заряда?

	ИСТИНА или ЛОЖЬ : Величина электрического поля является векторной величиной. (Примечание: ваше фактическое утверждение «Верно-ложно» выбирается случайным образом из набора вариантов и может отличаться от приведенного здесь.)
	Электрическое поле как вектор: Электрическое поле в заданном месте вокруг заряда источника ( Q ) является векторной величиной. То есть имеет направление. Сила, действующая на пробный заряд ( q ), может быть силой притяжения (по направлению к исходному заряду) или силой отталкивания (от исходного заряда) в зависимости от того, являются ли Q и q имеют одинаковый или противоположный заряд. При определении направления электрического поля используется условное обозначение, что направление всегда одно и то же, независимо от типа заряда q . Согласно соглашению, направление электрического поля соответствует направлению, в котором положительный пробный заряд будет толкаться или тянуться, если его поместить в пространство, окружающее Q .
	Является ли электрическое поле скалярной или векторной величиной?

	По соглашению направление электрического поля ____.
	Электрическое поле как вектор: Электрическое поле ( E ) в заданном месте относительно заряда источника ( Q ) является векторной величиной. То есть имеет направление. Сила, действующая на пробный заряд ( q ), может быть силой притяжения (по направлению к исходному заряду) или силой отталкивания (от исходного заряда) в зависимости от того, заряжены ли Q и q одинаково или противоположно. заряжен. При определении направления электрического поля используется условное обозначение, согласно которому направление зависит от типа заряда исходного заряда 9.0043 В . Согласно соглашению, направление электрического поля соответствует направлению, в котором положительный пробный заряд будет толкаться или тянуться, если его поместить в пространство, окружающее Q .
	Как определить направление электрического поля?

	Положительный заряд создает электрическое поле. Направление электрического поля будет ____.
	Электрическое поле как вектор: Электрическое поле ( E ) в данном месте относительно заряда источника ( Q ) — векторная величина. То есть имеет направление. Сила, действующая на пробный заряд ( q ), может быть силой притяжения (по направлению к исходному заряду) или силой отталкивания (от исходного заряда) в зависимости от того, заряжены ли Q и q одинаково или противоположно. заряжен. При определении направления электрического поля используется соглашение, согласно которому направление зависит от типа заряда исходного заряда Q . Согласно соглашению, направление электрического поля совпадает с направлением положительный тестовый заряд будет толкаться или тянуться, если его поместить в пространство, окружающее Q .
	По соглашению, направление вектора электрического поля в любом заданном месте – это направление, в котором положительный пробный заряд будет выталкиваться или тянуться, если его поместить в это место. Сочетая это соглашение с правилом отталкивания одинаково заряженных объектов, можно определить направление электрического поля в пространстве, окружающем источник положительного заряда. Положительный заряд источника и положительный пробный заряд будут отталкивать друг друга. То есть положительный пробный заряд будет отталкиваться от положительного исходного заряда во всех точках пространства, окружающего исходный заряд.
	Как определить направление электрического поля?

	Отрицательный заряд создает электрическое поле. Направление электрического поля будет ____.
	Электрическое поле как вектор: Электрическое поле ( E ) в заданном месте относительно заряда источника ( Q ) является векторной величиной. То есть имеет направление. Сила, действующая на пробный заряд ( q ), может быть силой притяжения (по направлению к исходному заряду) или силой отталкивания (от исходного заряда) в зависимости от того,0043 Q и q заряжены одинаково или противоположно. При определении направления электрического поля используется соглашение, согласно которому направление зависит от типа заряда исходного заряда Q . Согласно соглашению, направление электрического поля соответствует направлению, в котором положительный пробный заряд будет толкаться или тянуться, если его поместить в пространство, окружающее Q .
	По соглашению, направление вектора электрического поля в любом заданном месте – это направление, в котором положительный пробный заряд будет выталкиваться или тянуться, если его поместить в это место. Сочетая это соглашение с правилом притяжения противоположно заряженных объектов, можно определить направление электрического поля в пространстве, окружающем источник отрицательного заряда. Отрицательный заряд источника и положительный пробный заряд будут притягиваться друг к другу. То есть положительный пробный заряд будет притягиваться к отрицательному исходному заряду во всех точках пространства, окружающего исходный заряд.
	Как определить направление электрического поля?

Подписывайтесь на нас

Как рассчитать электрический заряд

Будь то статическое электричество, испускаемое пушистым пальто, или электричество, питающее телевизоры, вы можете узнать больше об электрическом заряде, поняв лежащую в его основе физику. Методы расчета заряда зависят от природы самого электричества, например, от принципов распределения заряда по объектам. Эти принципы одинаковы независимо от того, где вы находитесь во Вселенной, что делает электрический заряд фундаментальным свойством самой науки.

Формула электрического заряда

Существует множество способов расчета электрического заряда для различных контекстов в физике и электротехнике.

Закон Кулона обычно используется при расчете силы, возникающей от частиц, несущих электрический заряд, и является одним из наиболее распространенных уравнений электрического заряда, которые вы будете использовать. Электроны несут индивидуальные заряды -1,602 × 10 ^-19 кулонов (Кл), а протоны несут такой же заряд, но в положительном направлении, 1,602 × 10 92}

, в котором k является константой k = 9,0 × 10 ⁹ Н·м ² / C ² . Физики и инженеры иногда используют переменную e для обозначения заряда электрона.

Обратите внимание, что для зарядов противоположных знаков (плюс и минус) сила отрицательна и, следовательно, притягивает между двумя зарядами. Для двух зарядов одного знака (плюс и плюс или минус и минус) сила отталкивающая. Чем больше заряды, тем сильнее сила притяжения или отталкивания между ними.

Electric Charge and Gravity: Similarities

Coulomb’s law bears striking similarity to Newton’s law for gravitational force F _{G ​} = G m ₁ m ₂ / r ² for gravitational force F _G , masses m ₁ and _{m 2 , and gravitational constant G = 6. 674 × 10 ⁻¹¹ m ³ / кг с ² . Оба они измеряют разные силы, изменяются в зависимости от большей массы или заряда и зависят от радиуса между обоими объектами во второй степени. Несмотря на сходство, важно помнить, что гравитационные силы всегда притягивающие, в то время как электрические силы могут быть как притягивающими, так и отталкивающими.}

Следует также отметить, что электрическая сила, как правило, намного сильнее, чем гравитация, исходя из различий в экспоненциальной мощности констант законов. Сходство между этими двумя законами является лучшим показателем симметрии и закономерностей среди общих законов Вселенной.

Сохранение электрического заряда

Если система остается изолированной (т. е. без контакта с чем-либо за ее пределами), она будет сохранять заряд. Сохранение заряда означает, что общее количество электрического заряда (положительный заряд минус отрицательный заряд) остается неизменным для системы. Закон сохранения заряда позволяет физикам и инженерам рассчитать, сколько заряда перемещается между системами и их окружением.

Этот принцип позволяет ученым и инженерам создавать клетки Фарадея, в которых используются металлические экраны или покрытия для предотвращения утечки заряда. Клетки Фарадея или щиты Фарадея используют тенденцию электрического поля к перераспределению зарядов внутри материала, чтобы нейтрализовать эффект поля и предотвратить повреждение или проникновение зарядов внутрь. Они используются в медицинском оборудовании, таком как аппараты магнитно-резонансной томографии, для предотвращения искажения данных, а также в защитном снаряжении для электриков и монтажников, работающих в опасных условиях.

Вы можете рассчитать чистый поток заряда для объема пространства, рассчитав общее количество входящего заряда и вычитая общее количество выходящего заряда. Благодаря электронам и протонам, которые несут заряд, заряженные частицы могут создаваться или разрушаться, чтобы уравновесить себя в соответствии с законом сохранения заряда.

Число электронов в заряде

Зная, что заряд электрона равен −1,602 × 10 ⁻¹⁹ Кл, заряд равен −8 × 10 ⁻¹⁸ C будет состоять из 50 электронов. Вы можете найти это, разделив количество электрического заряда на величину заряда одного электрона.

Расчет электрического заряда в цепях

Если вы знаете электрический ток , поток электрического заряда через объект, проходящий через цепь и как долго действует ток, вы можете рассчитать электрический заряд, используя уравнение для тока Q = It в котором Q — это общий заряд, измеренный в кулонах, I — ток в амперах, а t — время подачи тока в секундах. Вы также можете использовать закон Ома ( В = IR ) для расчета тока по напряжению и сопротивлению.

Для цепи с напряжением 3 В и сопротивлением 5 Ом, приложенной в течение 10 секунд, соответствующий полученный ток равен I = В / R = 3 В / 5 Ом = 0,6 А, а общая заряд будет Q = It = 0,6 А × 10 с = 6 Кл.

Если известна разность потенциалов ( В ) в вольтах, приложенных к цепи, и работа ( Вт ) в джоулях, выполненная за период, в течение которого она применяется, заряд в кулонах, Q = Вт / В .

Формула электрического поля

••• Сайед Хуссейн Атер

Электрическое поле , электрическая сила на единицу заряда, распространяется радиально наружу от положительных зарядов к отрицательным зарядам и может быть рассчитано с помощью E = F _E / q , где F _E — электрическая сила, а q — заряд, создающий электрическое поле. Учитывая, насколько фундаментальны поле и сила для расчетов в электричестве и магнетизме, электрический заряд можно определить как свойство материи, которое заставляет частицу иметь силу в присутствии электрического поля.

Даже если чистый или общий заряд объекта равен нулю, электрические поля позволяют различным образом распределять заряды внутри объектов. Если в них есть распределения заряда, которые приводят к ненулевому чистому заряду, эти объекты поляризованы , а заряд, вызываемый этими поляризациями, известен как связанные заряды .

Общий заряд Вселенной

Хотя ученые не все согласны с тем, каков общий заряд Вселенной, они делали обоснованные предположения и проверяли гипотезы с помощью различных методов. Вы можете заметить, что гравитация является доминирующей силой во Вселенной в космологическом масштабе, и, поскольку электромагнитная сила намного сильнее, чем сила гравитации, если бы Вселенная имела суммарный заряд (положительный или отрицательный), то вы были бы в состоянии увидеть доказательства этого на таких огромных расстояниях. Отсутствие этих доказательств привело исследователей к мысли, что Вселенная имеет нейтральный заряд.

Вопрос о том, всегда ли Вселенная была нейтральной по заряду, или как изменился заряд во Вселенной после Большого взрыва, также является предметом обсуждения. Если бы у Вселенной был суммарный заряд, то ученые смогли бы измерить их тенденции и влияние на все силовые линии электрического поля таким образом, чтобы вместо того, чтобы соединяться от положительных зарядов к отрицательным, они никогда не заканчивались. Отсутствие этого наблюдения также указывает на аргумент, что Вселенная не имеет чистого заряда.

Расчет электрического потока с зарядом

••• Сайед Хуссейн Атер

Электрический поток через плоскую (т. перпендикулярно полю. Чтобы получить эту перпендикулярную составляющую, вы используете косинус угла между полем и плоскостью интереса в формуле для потока, представленной как Φ = EA cos( θ ) , где θ — угол между линией, перпендикулярной площади, и направлением электрического поля.

Это уравнение, известное как Закон Гаусса , также говорит вам, что для поверхностей, подобных этим, которые вы называете гауссовыми поверхностями , любой суммарный заряд будет располагаться на поверхности плоскости, поскольку необходимо создать электрическое поле.

Поскольку это зависит от геометрии площади поверхности, используемой при расчете потока, оно варьируется в зависимости от формы. Для круглой области площадь потока A будет π_r_ ^{2 с r в качестве радиуса окружности, или для криволинейной поверхности цилиндра площадь потока будет равна Ch , в которой C – это длина окружности круглая поверхность цилиндра и h высота цилиндра.}

Заряд и статическое электричество

Статическое электричество возникает, когда два объекта не находятся в электрическом равновесии (или электростатическом равновесии ), или что существует чистый поток зарядов от одного объекта к другому. Когда материалы трутся друг о друга, они передают друг другу заряды. Трение носков о ковер или резинка надутого воздушного шара о волосы могут генерировать эти формы электричества. Удар переносит эти избыточные заряды обратно, чтобы восстановить состояние равновесия.

Электрические проводники

Для проводника (материал, передающий электричество) в электростатическом равновесии электрическое поле внутри равно нулю, а суммарный заряд на его поверхности должен оставаться в электростатическом равновесии. Это потому, что если бы было поле, электроны в проводнике перераспределились бы или переориентировались в ответ на поле. Таким образом, они отменят любое поле в тот момент, когда оно будет создано.

Алюминиевая и медная проволока являются обычными проводниками, используемыми для передачи токов, также часто используются ионные проводники, которые представляют собой решения, в которых используются свободно плавающие ионы, позволяющие легко протекать заряду. Полупроводники , такие как микросхемы, обеспечивающие работу компьютеров, также используют свободно циркулирующие электроны, но не так много, как проводники. Полупроводники, такие как кремний и германий, также требуют больше энергии для циркуляции зарядов и обычно имеют низкую проводимость. Напротив, изоляторы , такие как дерево, не пропускают через себя заряд.

При отсутствии поля внутри, для гауссовой поверхности, лежащей непосредственно внутри поверхности проводника, поле должно быть равно нулю везде, чтобы поток был равен нулю. Это означает, что внутри проводника нет чистого электрического заряда. Из этого можно сделать вывод, что для симметричных геометрических структур, таких как сферы, заряд равномерно распределяется по поверхности гауссовой поверхности.

Закон Гаусса в других ситуациях

Поскольку суммарный заряд на поверхности должен оставаться в электростатическом равновесии, любое электрическое поле должно быть перпендикулярно поверхности проводника, чтобы материал мог передавать заряды. Закон Гаусса позволяет рассчитать величину этого электрического поля и потока для проводника. Электрическое поле внутри проводника должно быть равно нулю, а снаружи оно должно быть перпендикулярно поверхности.

Это означает, что для цилиндрического проводника с полем, излучаемым от стенок под перпендикулярным углом, полный поток равен просто 2_E__πr_ ² для электрического поля E и r радиус круглой грани цилиндрического проводника. Вы также можете описать суммарный заряд на поверхности, используя σ , плотность заряда на единицу площади, умноженную на площадь.

Объяснение урока: расчет электрического тока в проводе

В этом пояснительном объяснении мы узнаем, как рассчитать электрический ток в простой цепи.

Цепь — это путь, по которому может протекать электрический заряд.

Электрический заряд измеряется в кулонах. Символ единицы для кулона С; например, заряд электрона выражается как −1,6×10 C.

Поток электрического заряда представляет собой электрический ток. Электрический ток измеряется в единицах «ампер». Символ единицы для ампер A.

Кулоны и ампер обычно используются, когда изучая электричество, и важно помнить, что они измеряют разные вещи. кулон измеряет заряд, а ампер измеряет поток бесплатно.

Один ампер тока равен один кулон заряда, проходящего через точку провода в одна секунда. Мы можем измерить, сколько заряда проходит в течение любого промежутка времени – это не должно быть только одна секунда. Мы просто находим ток, разделив сумма заряда по времени, за которое был измерен заряд.

Ток можно рассчитать по формуле 𝐼=𝑄𝑡, где 𝐼 представляет ток, 𝑄 представляет заряд, а 𝑡 представляет время.

Определение: электрический ток в проводе

Электрический ток 𝐼 в проводе можно найти по формуле 𝐼=𝑄𝑡, где 𝑄 представляет собой количество заряда, которое проходит через точку провода в течение некоторого времени, 𝑡.

Мы можем попрактиковаться в использовании этого уравнения на нескольких примерах.

Пример 1: расчет потока заряда при заданном токе

На схеме показана электрическая цепь, состоящая из элемента и лампочки. Ток в цепи равен 2 ампера. Сколько зарядов проходит мимо точки P в цепи за 1 секунду?

Ответить

Напомним, что один ампер тока определяется как один кулон заряда, проходящего через точку за одну секунду.

Нам говорят, что сила тока в цепи равна 2 А.

Следовательно, мы знаем, что через точку проходит 2 кулона заряда П за 1 секунду.

Пример 2: Сравнение токов в нескольких цепях

Fares устанавливает три цепи. Он измеряет, сколько заряда проходит через каждую цепь за то же время. Его результаты представлены в следующей таблице.

	Charge	Time
Circuit 1	20 coulombs	5 seconds
Circuit 2	25 coulombs	5 seconds
Circuit 3	12 coulombs	5 секунд

Какая цепь имеет наибольший ток?

Ответ

Напомним, что ток можно найти по формуле 𝐼=𝑄𝑡, где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время.

Мы подставим значения из таблицы в приведенное выше уравнение для расчета текущих значений 𝐼, 𝐼 и 𝐼. Нижние индексы 1, 2 и 3 указывают, для какой цепи измеряется ток.

Подставляя в схему 1 измерения заряда и времени, имеем 𝐼=205=4.CsA

Следовательно, сила тока в цепи 1 составляет 4 ампера.

Переходя к схеме 2, мы имеем 𝐼=255=5.CsA

Ток в цепи 2 составляет 5 ампер.

Для контура 3, 𝐼=125=2,4.CsA

Значит, сила тока в цепи 3 составляет 2,4 ампера.

Следовательно, цепь 2 имеет наибольший ток.

Пример 3: Сравнение токов в нескольких цепях

На схеме показаны две цепи, цепь 1 и цепь 2. В цепи 1, Через лампочку протекает заряд 28 Кл. 14 секунд. В цепи 2, Через зуммер проходит заряд 9 кул. 3 секунды. В какой цепи сила тока больше?

Ответ

Мы хотим сравнить ток в двух разных цепях. Напомним формулу расчета тока, 𝐼=𝑄𝑡, где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время. Мы можем найти ток в цепях, подставив данные количества заряда и времени для каждой цепи в это уравнение.

Для контура 1 имеем 𝐼=2814=2.CsA

Итак, мы нашли, что сила тока в цепи 1 составляет 2 ампера.

Для контура 2 имеем 𝐼=93=3.CsA

Ток в цепи 2 составляет 3 ампера.

Следовательно, ток больше в цепи 2 .

Пример 4: Зависимость между током и количеством заряда, движущегося в цепи

На схеме показана электрическая цепь, содержащая элемент и лампочку. Количество заряда, протекающего мимо точки P в одну секунду 12 кулонов. Если количество заряда, протекающего мимо точки P за одну секунду должны были удвоиться, на во сколько раз изменится сила тока в цепи?

Ответ

Мы хотим понять, как удвоение количества заряда, протекающего через точку, влияет на ток в цепи. мы можем начать вспомнив формулу тока, 𝐼=𝑄𝑡, где 𝐼 — ток, 𝑄 — заряд, а 𝑡 — время. Мы будем используйте эту формулу, чтобы найти два текущих значения, которые мы будем называть 𝐼o и 𝐼d. нижние индексы o и d указывают схему с исходным или удвоил сумму заряда.

Чтобы вычислить первоначальную величину тока, мы имеем 𝐼=121=12,oCsA поэтому ток изначально 12 ампер.

После удвоения количества заряда получается 24 кулона прохождение точки P за одну секунду. Подставляя это в уравнение, мы имеем 𝐼=241=24.dCsA

После удвоения заряда ток 24 ампера.

Таким образом, увеличение точки прохождения заряда P в одна секунда в 2 раза увеличивает ток до увеличить на а коэффициент 2 .

Пример 5: Понимание электрического тока в цепи

Объясните, что подразумевается под фразой электрический ток в цепи .

Ответ

Нас попросили написать краткое описание электрического тока в цепи. Для начала вспомним, что электрический ток это движение электрического заряда. Ток измеряет, насколько быстро заряд проходит через что-либо.

В цепи мы видим отрицательно заряженные электроны, движущиеся по проводу. Мы смотрим на одну точку провода, чтобы измерить его ток.

Давайте закончим резюмированием некоторых важных понятий.

Ключевые моменты

• Электрический заряд измеряется в кулонах; символ для кулон C.
• Электрический ток измеряется в амперах; символ для ампер А.
• Один ампер равен одному кулону прохождение точки на проводе за одну секунду.
• Мы можем рассчитать ток, 𝐼, используя формулу 𝐼=𝑄𝑡, где 𝑄 представляет собой количество заряда, проходящего через точку за время, 𝑡.

электричество | Определение, факты и типы

электрическая сила между двумя зарядами

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Томас Эдисон Рукс Эвелин Белл Кромптон Эдвард Уэстон Чарльз Фрэнсис Браш Флиминг Дженкин

Похожие темы:

биоэлектричество термоэлектричество электрический потенциал электролиз электрофорез

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

электричество , явление, связанное с неподвижными или движущимися электрическими зарядами. Электрический заряд является фундаментальным свойством материи и переносится элементарными частицами. В электричестве задействованной частицей является электрон, несущий заряд, условно обозначаемый как отрицательный. Таким образом, различные проявления электричества являются результатом накопления или движения множества электронов.

Электростатика — это изучение электромагнитных явлений, происходящих при отсутствии движущихся зарядов, т. е. после установления статического равновесия. Заряды быстро достигают своего положения равновесия, потому что электрическая сила чрезвычайно велика. Математические методы электростатики позволяют рассчитывать распределения электрического поля и электрического потенциала по известной конфигурации зарядов, проводников и изоляторов. И наоборот, по набору проводников с известными потенциалами можно рассчитать электрические поля в областях между проводниками и определить распределение заряда на поверхности проводников. Электрическую энергию набора зарядов в состоянии покоя можно рассматривать с точки зрения работы, необходимой для сборки зарядов; в качестве альтернативы можно также считать, что энергия находится в электрическом поле, создаваемом этим набором зарядов. Наконец, энергию можно хранить в конденсаторе; энергия, необходимая для зарядки такого устройства, запасается в нем в виде электростатической энергии электрического поля.

Изучите, что происходит с электронами двух нейтральных тел, потертых друг о друга в сухой среде

Просмотреть все видео к этой статье

Статическое электричество — это знакомое электрическое явление, при котором заряженные частицы переходят от одного тела к другому. Например, если два предмета потереть друг о друга, особенно если эти предметы являются изоляторами, а окружающий воздух сухой, предметы приобретают равные и противоположные заряды, и между ними возникает сила притяжения. Объект, потерявший электроны, становится положительно заряженным, а другой — отрицательно заряженным. Сила — это просто притяжение между зарядами противоположного знака. Свойства этой силы были описаны выше; они включены в математическое соотношение, известное как закон Кулона. Электрическая сила на заряде Q ₁ при этих условиях за счет заряда Q ₂ на расстоянии r дается законом Кулона,

Жирные буквы в уравнении указывают на векторный характер силы, а единичный вектор r̂ — это вектор размера 1, который указывает от заряда Q ₂ до заряда Q ₁ . Константа пропорциональности k равна 10 ^{−7 9009.1 c 2 , где c — скорость света в вакууме; k имеет числовое значение 8,99 × 10 9 ньютон-квадратный метр на кулон в квадрате (Нм 2 /C 2 ). На рис. 1 показано усилие на Q ₁ из-за Q ₂ . Числовой пример поможет проиллюстрировать эту силу. Оба Q ₁ и Q ₂ выбраны произвольно как положительные заряды, каждый с величиной 10 −6 кулон. Заряд Q ₁ расположен по координатам x , y , z со значениями 0,03, 0, 0 соответственно, а Q ₂ имеет координаты все. координаты даны в метрах. Таким образом, расстояние между Q ₁ и Q ₂ составляет 0,05 метра.}

Britannica Quiz

Электричество: короткие замыкания и постоянные токи

В чем разница между электрическим проводником и изолятором? Кто изобрел аккумулятор? Почувствуйте, как ваши клетки горят, пока вы перезаряжаете свою умственную батарею, отвечая на вопросы этой викторины.

Величина силы F на заряде Q ₁ , рассчитанная по уравнению (1), составляет 3,6 ньютона; его направление показано на рис. 1. Сила, действующая на Q ₂ со стороны Q ₁ , равна − F , которая также имеет величину 3,6 ньютона; однако его направление противоположно направлению F . Сила F может быть выражена через ее компоненты вдоль x и y осей, так как вектор силы лежит в плоскости x y . Это делается с помощью элементарной тригонометрии из геометрии рисунка 1, а результаты показаны на рисунке 2. Таким образом, в ньютонах. Закон Кулона математически описывает свойства электрического взаимодействия между покоящимися зарядами. Если бы заряды имели противоположные знаки, сила была бы притягивающей; притяжение будет указано в уравнении (1) отрицательным коэффициентом единичного вектора р̂. Таким образом, электрическая сила, действующая на Q ₁ , будет иметь направление, противоположное единичному вектору r̂ , и будет указывать от Q ₁ до 5 Q _{. В декартовых координатах это привело бы к изменению знаков обеих составляющих силы x и y в уравнении (2).}

Как можно понять эту электрическую силу на Q ₁ ? Принципиально сила обусловлена ​​наличием электрического поля в положении Q ₁ . Поле обусловлено вторым зарядом Q ₂ и имеет величину, пропорциональную размеру Q ₂ . При взаимодействии с этим полем первый заряд, находящийся на некотором расстоянии, либо притягивается, либо отталкивается от второго заряда в зависимости от знака первого заряда.

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

Калькулятор электрического потенциала

Автор Purnima Singh, PhD

Отзыв Стивена Вудинга

Последнее обновление: 24 ноября 2021 г.

Содержание:

• Разность электрических потенциалов
• Что такое электрический потенциал? – Определение электрического потенциала
• Формула электрического потенциала
• Как рассчитать электрический потенциал?
• Как пользоваться калькулятором электрического потенциала
• Единицы электрического потенциала
• Размерная формула электрического потенциала
• Часто задаваемые вопросы

Используйте калькулятор электрического потенциала, чтобы определить электрический потенциал в точке либо из-за одиночного точечного заряда, либо из-за системы точечных зарядов. Вы также можете использовать этот инструмент для определения разности электрических потенциалов между двумя точками.

Продолжайте читать эту статью, чтобы узнать:

• Что такое электрический потенциал?
• Какая связь между электрическим потенциалом и электрической потенциальной энергией?
• Как рассчитать электрический потенциал?
• Что такое единица электрического потенциала?

Разность электрических потенциалов

Чтобы понять идею разности электрических потенциалов, рассмотрим некоторое распределение заряда. Это распределение заряда создаст электрическое поле. Теперь, если мы хотим переместить небольшой заряд q между любыми двумя точками в этом поле, необходимо совершить некоторую работу против кулоновской силы. Эта проделанная работа сохраняется в заряде в виде его потенциальной электрической энергии.

Если мы рассмотрим две произвольные точки, скажем A и B, то выполненная работа ( W AB ) и изменение потенциальной энергии ( ∆U ) при перемещении заряда ( q ) из ​​точки A в B можно записать как:

• W AB = ∆U = (V A - V B ) * q …… (1)

, где В А и В В — электрические потенциалы в точках А и В соответственно (мы объясним, что это значит, в следующем разделе).

Если величина q равна единице (мы называем положительный заряд единичной величины пробным зарядом), уравнение меняется на: AB / Q . ….. (2)

Используя приведенное выше уравнение, мы можем определить разность электрических потенциалов ( ∆V ) между двумя точками (B и A) как работу, выполненную для перемещения пробного заряда из A в B против электростатической силы .

Помните, что потенциальную электрическую энергию нельзя рассчитать по стандартной формуле потенциальной энергии E = mgh .

Что такое электрический потенциал? – Определение электрического потенциала

Если мы возьмем одну из точек в предыдущем разделе, скажем, точку A, находящуюся на бесконечности, и выберем потенциал на бесконечности равным нулю, мы можем изменить формулу разности электрических потенциалов (уравнение 2) следующим образом:

• В В = Ш ∞В / q

Следовательно, мы можем определить электрический потенциал в любой точке как количество работы, выполненной при перемещении пробного заряда из бесконечности в эту точку .

Мы также можем определить электрический потенциал как электрическую потенциальную энергию на единицу заряда, то есть:

• В = ∆U / q

Итак, вы видите, что электрический потенциал и электрическая потенциальная энергия — это не одно и то же.

Формула электрического потенциала

Для расчета электрического потенциала в любой точке А за счет одноточечного заряда (см. рис. 1), воспользуемся формулой:

• В = k * q/r

где:

• q — электростатический заряд;
• r — Расстояние между А и точечным зарядом; и
• k = 1/4 * π * ϵ 0 — постоянная Кулона.

Рис. 1: Электрический потенциал точечного заряда.

Заметим, что когда заряд q положительный, электрический потенциал положительный. Когда заряд q отрицательный, электрический потенциал отрицателен.

Теперь мы рассмотрим случай, когда есть четыре очка, Q 1 , Q 2 , Q 3 и Q 4 (см. Потенциал в точке А от заряда q 1 равен:

• В 1 = k * q 1 / r 1

Рис. 2: Электрический потенциал, обусловленный системой точечных зарядов.

Аналогичные выражения можно написать для потенциала в точке А от других зарядов:

В 3 = k * q 3 / r 3

В 4 = k * q 4 / р 4

Чтобы получить результирующий потенциал в точке А, воспользуемся принципом суперпозиции, т. е. сложим отдельные потенциалы:
V = k * [(q ₁ / r ₁ ) + (q ₂ / r ₂ ) + (q ₃ / r ₃ ) + (q 4 _{) + (q 4 89084 ) 4} )]

Для системы n точечных заряда, результирующий потенциал можно записать в виде: 1 / r ₁ ) + (q ₂ / r ₂ ) + (q ₃ / r ₃ ) + . … + (q _n / 4 r 9908]
В = k * ∑(q _i / r _i )

В следующем разделе мы увидим, как рассчитать электрический потенциал на простом примере.

Как рассчитать электрический потенциал?

Рассчитаем электростатический потенциал в точке, обусловленной зарядом 4 × 10 -7 Кл , находящимся на расстоянии 10 см .

1. Нам дано:

   q = 4 × 10 -7 C и r = 10 см = 0,1 м .

2. Подставив эти значения в формулу электрического потенциала от точечного заряда, получим:

В = q / (4 * π * ϵ 0 * r)

В = [8,99 × 10 9 Н·м 2 /C 2 * 4 × 10 -7 C] / 0,1 м

В = 3,6 × 10 4 В

3. Следовательно, электрический потенциал в точке, обусловленной зарядом 4 × 10 -7 Кл на расстоянии 10 см , равен 3,6 × 10 4 В .

Как пользоваться калькулятором электрического потенциала

Теперь посмотрим, как можно решить ту же задачу с помощью нашего калькулятора электрического потенциала:

1. В раскрывающемся меню выберите электрический потенциал за счет точечного заряда .

2. Введите значение электрического заряда , т. е. 4e-07 и расстояние между точечным зарядом и точкой наблюдения ( 10 см ).

3. Вы также можете изменить значение относительной диэлектрической проницаемости , используя расширенный режим .

4. Калькулятор отобразит значение электрического потенциала в точке наблюдения, т. е. 3,595 × 10 4 В .

Единицы электрического потенциала

Единицей электрического потенциала СИ является вольт (В) . Можно сказать, что электрический потенциал в точке равен 1 В , если 1 Дж работы совершается при переносе положительного заряда 1 Кл из бесконечности в эту точку против электростатической силы.

Единицей измерения разности потенциалов также является вольт. Возможно, вы более знакомы с напряжением, а не с термином «разность потенциалов». Например, когда мы говорим о батарее 3 В , мы просто имеем в виду, что разность потенциалов между двумя ее выводами составляет 3 В .

Размерная формула электрического потенциала

Чтобы написать размерную формулу для электрического потенциала (или разности электрических потенциалов), мы сначала напишем уравнение для электрического потенциала:

• В = Вт / кв

Теперь, подставив размерную формулу для работы/энергии и заряда, мы получим размерную формулу для электрического потенциала: [М ¹ Л ² Т ^-3 А ^-1 ]

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать электрический потенциал точечного заряда?

Для расчета электрического потенциала точечного заряда (q) на расстоянии (r) следуйте приведенным инструкциям:

1. Умножьте заряд q на постоянную Кулона .

2. Разделить значение из шага 1 на расстояние р.

3. Поздравляем! Вы вычислили электрический потенциал точечного заряда.

Может ли электрический потенциал быть отрицательным?

Да , электрический потенциал может быть отрицательным. Электростатический потенциал в точке из-за положительного заряда положителен. Если заряд отрицательный, электрический потенциал также отрицательный.

Что такое разность электрических потенциалов?

Разность электрических потенциалов между двумя точками A и B определяется как работа, совершаемая для перемещения единичного положительного заряда из A в B . Единицей разности потенциалов в системе СИ является вольт (В).

Является ли электрический потенциал скалярной или векторной величиной?

Электрический потенциал является скалярной величиной , так как не имеет направления.

Какова единица электрического потенциала?

Электрический потенциал – электрическая потенциальная энергия на единицу заряда. Единицей электрической потенциальной энергии в системе СИ является джоуль (Дж), а единицы заряда — кулон (Кл). Следовательно, единицей электрического потенциала в системе СИ является Дж/Кл, т. е. вольт (В) .

Чему равен электрический потенциал заряда в точке, удаленной на бесконечность?

Ноль . Электрический потенциал в точке P , обусловленный зарядом q , обратно пропорционален расстоянию между ними. Следовательно, когда расстояние бесконечно, электрический потенциал равен нулю.

Purnima Singh, PhD

Я хочу вычислить…..

Электрический потенциал

Заряд (q)

Расстояние (r)

Электрический потенциал (V)

Ознакомиться с 84 похожими калькуляторами электромагнетизма 🲧

012

Ускорение частицы в электрическом полеAC wattageBreaker size… Еще 81

Эпизод 126: Емкость и уравнение C=Q/V

Установив, что на каждой пластине конденсатора есть заряд, следующим этапом является установление зависимости между зарядом и разностью потенциалов на конденсаторе.

Краткий обзор урока

Демонстрация: зарядка конденсатора

Экспериментальная демонстрация зарядка конденсатора с постоянной скоростью показывает, что разность потенциалов на конденсаторе пропорциональна заряду.

Эпизод 126-1: Зарядка конденсатора постоянным током (Word, 34 КБ)

Обсуждение: Определение емкости и фарад

Эксперимент показывает, что Q ∝ V или Q  = константа ×  V . Эта постоянная называется емкостью конденсатора Кл и измеряется в фарадах (Ф). Таким образом, емкость – это заряд, накопленный на вольт, и

фарад = кулонвольт.

Следует отметить, что 1 фарад — это очень большая емкость и что большинство конденсаторов будут микро, мк, – (10 ^-6 ), нано

(10 ^-9 ) или пико – (10 ^-12 ) фарад. Емкость планеты Земля, рассматриваемой как изолированная сфера радиусом R , вычисленная с использованием составляет 710 мФ.

Студенческий эксперимент: заряд, пропорциональный напряжению – первый вариант

Зависимость между зарядом и разностью потенциалов может быть дополнительно исследована самими студентами. Возможны два эксперимента; в этом используется кулоновый метр.

Заряжая подходящий конденсатор до различных напряжений и каждый раз измеряя накопленный заряд, вы получаете быстрое подтверждение соотношения Q  ∝  В . Эксперимент можно повторить с другими конденсаторами. Постройте график Q против V .

Эпизод 126-2: Измерение заряда конденсатора (Word, 47 КБ)

Заряд, пропорциональный напряжению – второй вариант

Во втором исследовании зависимости между зарядом и pd используется герконовый переключатель. Учащиеся могли встречать простые герконы включения/выключения в технике или даже в начальной школе.

Хотя это более сложный эксперимент, он имеет ценность, поскольку его можно расширить для исследования факторов, определяющих емкость плоского конденсатора, если это необходимо для вашей спецификации.

Из любого эксперимента можно построить график зависимости Q от V . Это пригодится позже при обсуждении энергии, хранящейся в конденсаторе. (Примечание. График эксперимента с герконом не проходит через начало координат, поэтому необходимо объяснить влияние паразитной емкости в эксперименте)

Эпизод 126-3: Использование геркона для измерения емкости (Word, 46 КБ)

Обсуждение: Факторы, влияющие на

C

Если ваша спецификация требует изучения уравнения C  = ε ₀ ε _r  ×  A d , то это удобный момент для покрытия этой работы.

Самое время представить, что многие трубчатые конденсаторы в форме на самом деле представляют собой конденсаторы с параллельными пластинами, свернутые и заполненные диэлектриком. Почему? (Большая площадь с малым зазором дает приемлемые значения емкости; диэлектрик увеличивает емкость; прокатка уменьшает общий размер.)

Студенческий эксперимент: факторы, влияющие на C

С помощью геркона или цифрового измерителя емкости исследуйте факторы, определяющие емкость плоского конденсатора.

Если у вас нет геркона, многие дешевые цифровые мультиметры теперь оснащены измерителем емкости, покрывающим диапазоны пФ и нФ, который здесь будет эффективно работать.

При использовании параллельных пластин в качестве конденсатора в этом эксперименте соотношение между емкостью и площадью может быть найдено путем изменения площади перекрытия, а использование прокладок приводит к соотношению между емкостью и разделением. Размещение пластиковых листов между пластинами показывает эффект диэлектрика и показывает, почему относительная диэлектрическая проницаемость появляется в формуле. Если времени мало, эти три эксперимента можно провести как групповые занятия, когда группы сообщат о своих выводах.

Обсуждение: Диэлектрическая проницаемость

Обсудите результаты экспериментов и значение ε ₀ } , диэлектрической проницаемости свободного пространства. Выведите его единицы F m ^-1 или C ² N ^-1 m ^-2 .