Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины

где Q ₁ – количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя; Q ₂ – количество теплоты, отданное холодильнику.

Для идеального цикла Карно

где Т 1 и Т 2 – термодинамические температуры нагревателя и холодильника.

Изменение энтропии Δ S = SB – SA при переходе системы из состояния А в состояние В определяется формулой

Электростатика

Закон Кулона позволяет вычислить силу электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами:

где q ₁ и q ₂ – величины электрических зарядов; r – расстояние между ними;

ε – диэлектрическая проницаемость среды;

где ε0 = 8,85 10^–12 Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума (электрическая постоянная).

Силовая характеристика поля – напряженность поля. Она определяется как

Модуль напряженности поля, создаваемого точечным или сферическим зарядом радиусом R сф, на расстоянии r от этого точечного заряда или центра сферического заряда (при r ≥ R сф):

Модуль напряженности поля, создаваемого бесконечной длинной заряженной нитью:

где – линейная плотность заряда, равная заряду, приходящемуся на единицу длины проводника; а – кратчайшее расстояние от точки, в которой вычисляем напряженность поля, до заряженной нити.

 – напряженность поля, создаваемого бесконечно протяженной заряженной плоскостью с поверхностной плотностью σ, где

-заряд, приходящийся на единицу поверхности проводника.

Напряженность поля, создаваемого несколькими зарядами, определяется по принципу суперпозиции:

Энергетическая характеристика электрического поля – потенциал. Потенциал равен энергии единичного положительного точечного заряда, помещенного в данную точку поля:

Потенциал поля, создаваемого точечным зарядом, вычисляется по формуле

Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом:

В случае однородного поля:

Работа электрических сил по перемещению заряда из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 равна:

Электроемкостьуединенного проводника  

Электроемкость системы проводников  , где U – падение напряжения на обкладках конденсатора.

– емкость плоского конденсатора, где S – площадь одной пластины конденсатора.

Емкость уединенной сферы , где R – радиус сферы.

Энергия уединенного заряженного проводника

Объемная плотность энергии электростатического поля

 

 

Основные формулы к контрольной работе № 2 –