Индуктивность — это физическая величина, введённая для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней. Обозначается буквой L

Закон радиоактивного распада

Интенсивность радиоактивного распада, а также его зависимость от количества атомов и времени, выражена в Законе радиоактивного распада, открытом Эрнестом Резерфордом и Фредериком Содди в 1903 году. Для того чтобы прийти к определенным выводам, нашедшим впоследствии свое отражение в новом законе, ученые провели следующий эксперимент: они отделяли один из радиоактивных продуктов и изучали его самостоятельную активность отдельно от радиоактивности вещества, из которого он был выделен. В итоге, было обнаружено, что активность любых радиоактивных продуктов вне зависимости от химического элемента со временем уменьшается в геометрической прогрессии. Исходя из этого, ученые сделали вывод, что скорость радиоактивного превращения всегда пропорциональна числу систем, которые еще не подверглись превращению.

Формула Закона радиоактивного распада выглядит следующим образом:

согласно которой число распадов −dN, произошедшее за период времени dt (очень короткий интервал), пропорционально числу атомов N. В формуле Закона радиоактивного распада есть еще одна важная величина – постоянная распада (или обратная величина периода полураспада) λ, которая характеризует вероятность распада ядра в единицу времени.

14.Явление самоиндукции. Индуктивность. Электродвижущая сила

самоиндукции. Учета самоиндукции в технике.

Явление самоиндукции заключается в возникновении индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней. Возникший ток называют током самоиндукции.

Индуктивность — это физическая величина, введённая для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней. Обозначается буквой L.

Электродвижущая сила самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока, протекающего сквозь проводник, взятой со знаком минус. Коэффициент пропорциональности называется индуктивностью, которая зависит от геометрических параметров проводника.

Проводник имеет индуктивность, равную 1 Гн, если при скорости изменения тока в проводнике, равной 1 А в секунду, в этом проводнике возникает электродвижущая сила самоиндукции, равная 1 В.

Учёт самоиндукции в технике.
Масляные выключатели - при размыкании цепи с большой индуктивностью параллельно включают конденсатор с большой электроёмкостью и высоким напряжением.
При замыкании и размыкании цепи возникают экстратоки замыкания (размыкания), тем большие по величине, чем быстрее происходит процесс.

15.Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов (без

вывода). Температура – мера средней кинетической теории

молекул.

молекулярно-кинетической теории – установка связи между макроскопическими и макроскопическими параметрами.

Из уравнения видна связь между р р и m0m0и количеством молекул nn, средней квадратичной скоростью →v2v2→ и средней кинетической энергией −→EkEk→ молекул. Такое уравнение получило название уравнения молекулярно-кинетической уравнения теории газов.

Температура связана с понятием теплового равновесия. При контакте тела обмениваются энергией, которая передается и получает название количества теплоты.

Тепловым равновесием называют состояние системы тел, которые находятся в тепловом контакте с теплопередачей и с постоянными макроскопическими параметрами.

Температура - физический параметр, который находится в тепловом равновесии. Введение понятия температуры идет из нулевого закона термодинамики.

16.Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Генератор

переменного тока. Электрический резонанс и учет его в технике.

Переменный ток в электрических цепях является результатом возбуждения в них вынужденных электромагнитных колебаний. Пусть плоский виток имеет площадь S и вектор индукции B составляет с перпендикуляром к плоскости витка угол j. Магнитный поток Ф через площадь витка в данном случае определяется выражением . При вращении витка с частотой n угол j меняется по закону ., тогда выражение для потока примет вид . Изменения магнитного потока создают ЭДС индукции, равную минус скорости изменения потока . Следовательно, изменение ЭДС индукции будет проходить по гармоническому закону . Напряжение, снимаемое с выхода генератора, пропорционально количеству витков обмотки. При изменении напряжения по гармоническому закону напряженность поля в проводнике изменяется по такому же закону. Под действием поля возникает то, частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой колебаний

учета возможности резонанса в электрической цепи Если цепь не рассчитана на работу в условиях резонанса, то его возникновение может привести к аварии. Чрезмерно большие токи могут перегреть провода. Большие напряжения приводят к пробою изоляции. Итак, при вынужденных электромагнитных колебаниях возможен резонанс — резкое возрастание амплитуды колебаний силы тока и напряжения при совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебаний.

механике резонанс наблюдается в том случае, когда собственная частота колебаний системы совпадает с частотой изменения внешней силы. Резонанс возможен и в электрической цепи, если эта цепь представляет собой колебательный контур, обладающий определенной собственной частотой колебаний. При механике резонанс выражен при малом трении. В электрической цепи роль коэффициента трения выполняет ее активное сопротивление R. Наличие активного сопротивления в цепи приводит к превращению энергии тока во внутреннюю энергию проводника (проводник нагревается). Поэтому резонанс в электрическом колебательном контуре выражен отчетливо при малом активном сопротивлении R. Если активное сопротивление мало, то собственная циклическая частота колебаний в контуре: Сила тока при вынужденных колебаниях достигает максимальных значений, когда частота переменного напряжения, приложенного к контуру, равна собственной частоте колебательного контура:

17.Электризация тел. Учет электризации в технике. Закон сохранения

электрических зарядов. Закон Кулона.

Электризация - процесс получения электрически заряженных тел из электронейтральных.

Любое тело является заряженным если оно содержит положительный и отрицательный заряд в неравных количествах.

Заряд - это физическая величина, характеризующая степень электромагнитного взаимодействия.

Единица электрического заряда в системе СИ- Кулон (Кл)

Заряд можно разделить до наименьшего значения.

Элементарный электрический заряд равен 1,6×10-19 Кл и существует в двух видах: элементарный п Закон сохранения электрического заряда

алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остается неизменной, какие бы процессы в этой системе не происходили.

q1+ q2 + …+ qi = const.

где q1, q2,... qi - заряды

Замкнутой называют систему, не обменивающуюся зарядами с внешними телами.

оложительный заряд и элементарный отрицательный заряд.

Закон Кулона

Силы взаимодействия точечных неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними

Учет электризации

1. Перевозка топлива.

2. Электризация нитей на ткацкой фабрике.

3. Электризация самолета во время полета.

4. Электризация одежды.

18.Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел и

материалов: упругость, прочность, пластичность. Создание материалов с

заданными техническими свойствами.

Кристаллические тела — это такие тела, атомы и молекулы которых расположены в определенном порядке, и этот порядок сохраняется на достаточно большом расстоянии. Пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле называют кристаллической решеткой. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

Аморфными называют вещества, у которых отсутствует порядок расположения атомов и молекул по всему объему этого вещества. Аморфные тела не обладают упругостью, они пластичны. В аморфном состоянии находятся различные вещества: стекла, смолы, пластмассы и т. п.

Упругость — свойство тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших деформацию тел. Для упругих деформаций справедлив закон Гука, согласно которому упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям, где — механическое напряжение,

Пластичность — свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после того, как действие этих сил прекратится.

Сравнение реальной прочности кристаллов со значениями, полученными на основании теоретических расчетов, обнаруживает весьма существенные расхождения: теоретический предел прочности в десятки и даже сотни раз превосходит значения, получаемые при испытании реальных образцов! Это означает, что на изготовление станков и машин, железных дорог и трубопроводов расходуется в десятки и сотни раз больше материалов, чем это было бы необходимо при получении материалов, обладающих такой прочностью, какая предсказана теорией. Поэтому физикам и инженерам очень важно было узнать, по какой причине реальная прочность твердых тел оказывается значительно меньше величин, рассчитанных для идеальной модели.

19.Фотоэлектрический эффект и его законы. Кванты света. Уравнение

Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в

технике.

Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.

Фотоэффект был открыт в 1887 г. немецким физиком Герцем и изучался экспериментально русским учёным Столетовым.

Столетов в опытах использовал стеклянный вакуумный баллон с впаянными в него двумя электродами. На электроды подавалось напряжение, а отрицательный электрод освещался светом. Под действием света из электрода вырывались электроны, которые двигались ко второму электроду. Т.е. создавался электрический ток.

В результате опытов Столетов получил следующие законы:

1. Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Объяснение фотоэффекта было дано в 1905 г. Эйнштейном.

Он использовал гипотезу немецкого физика Планка: свет излучается и поглощается отдельными порциями – квантами.

Уравнение Эйнштейна: h∙ν=A+m∙υ22 энергия порции света h∙ν идёт на совершение работы выхода Aэлектрона из металла и на сообщение электрону кинетической энергии m∙υ22.

Приборы, в основе действия которых лежит фотоэффект, называются фотоэлементами.

Они используются в кино для воспроизведения звука, в фотометрии для измерения освещённости, в калькуляторах, в солнечных батареях и т.д.

20.Принцип действия тепловых двигателей. К.П.Д. тепловых двигателей.

Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве. Тепловые двигатели и

охрана природы.

Тепловые двигатели – это устройства, превращающие внутреннюю энергию топлива в механическую.

Для того чтобы двигатель совершал работу, необходима разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Во всех тепловых двигателях эта разность давлений достигается за счёт повышения температуры рабочего тела на сотни и тысячи градусов по сравнению с температурой окружающей среды. Такое повышение температуры происходит при сгорании топлива.

Рабочим телом у всех двигателей является газ, который совершает работу при расширении.

Температуру Т₁ называют температурой нагревателя.

По мере совершения работы газ теряет энергию и охлаждается до температуры Т₂, которую называют температурой холодильника.

Холодильником обычно является окружающая среда.

Коэффициентом полезного действия теплового (КПД) называют отношение работы А′, совершаемой двигателем, к количеству теплоты , полученному от нагревателя:

Максимально возможный КПД вычисляют по формуле Карно:

Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов.

Также на всех основных видах транспорта преимущественно используются тепловые двигатели.

Все тепловые двигатели при работе выделяют большое количество теплоты и выбрасывают в атмосферу вредные для растений и животных химические соединения. Это ставит серьёзные проблемы охраны окружающей среды.

Задачи

10.Время разгона автомобиля до скорости 108км/ч равно 20с. Определите

силу тяги ведущих колес, если масса автомобиля 1300кг, а коэффициент

трения 0,02.

Дано: решение

FtM= R*m+q=m*a a=vt

v=108км/ч Fm=R*m=q+*v

t=0,02/1300*9,8+1300*30+20=254,8

m=1300кг +1950=2204,84

t=20с ответ:2204,8H

R=0,02

Fm,M-?