Физика примеры решения задач

Физика
  • Основные типы связей в твердых телах
  • Внутренняя структура твердых тел
  • Обратная решетка
  • Дифракция в кристаллах
  • Упругие свойства кристаллов
  • Динамика решетки
  • Тепловые свойства твердых тел
  • Электроны в металлах.
  • Зонная теория твердых тел
  • Дефекты кристаллической решетки
  • Раздел «Кинематика»
  • Раздел «Динамика»
  • Механические колебания и волны. Акустика
  • Уравнение движения материальной точки
  • Молекулярная физика и термодинамика.
  • Раздел. «Электростатика»
  • Раздел «Постоянный ток»
  • Раздел «Переменный ток»
  • Электрическое поле
  • Элементы атомной и ядерной физики
  • Взаимодействие света с веществом.
  • Основные физические константы в СИ
  • Раздел «Постоянный ток».

     Сопротивление однородного проводника:

    ,

    где ρ- удельное сопротивление при температуре t; l-длина проводника; S-площадь поперечного сечения проводника. Сопротивление измеряется в Омах (Ом).

      Удельное сопротивление – величина численно равная сопротивлению данного проводника единичных размеров, удельное сопротивление зависит от рода вещества, из которого изготовлен проводник и его температуры:

     ρ= ρ0(1+αt) , 

    где ρ0 -удельное сопротивление при t0=00С, α- температурный коэффициент сопротивления. 

    Выражение для определения сопротивления R при температуре t: 

    или

    .

    где R0 - сопротивление данного проводника при t0=0 0C .

    Количественной характеристикой электрического тока является сила тока – величина, равная заряду, прошедшему через поперечное сечение проводника за единицу времени:

      , 

     где Δq - заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, Δt - время его прохождения.

    Закон Ома для участка цепи:

    ,

      где I-сила тока в цепи; U-напряжение на концах участка цепи сопротивлением R.

    Сила тока измеряется в Амперах (А). Напряжение измеряется в вольтах (В).

     Закон Ома для участка цепи можно записать также в виде:

    I=kU , 

     где k называется электропроводностью проводника и определяется как

      ,  

     где R—сопротивление проводника. Единицей измерения электропроводности является сименс (См).

      Закон Ома для полной цепи:

    ,

     где электродвижущая сила источника тока, R-сопротивление внешнего участка цепи, r-внутреннее сопротивление источника тока.

     Общее сопротивление проводников, соединенных последовательно:

    .

      Общая проводимость цепи при параллельном соединении проводников равна сумме обратных величин их сопротивлений:

    .

    Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов в узле (узлом называется точка схемы, в которой сходятся не менее трех проводников) равна нулю

     При сложении токи, входящие в узел, берутся со знаком (+), а выходящие со знаком (-).

     Второе правило Кирхгофа: в замкнутом контуре (контур – замкнутый участок электрической цепи, не содержащий узлов) разветвленной цепи алгебраическая сумма ЭДС равна сумме произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура

     (5)

     где m-число участков контура, n-число источников тока в контуре.

     Плотность электрического тока:

    , j –измеряется в (А/м2).

     где S-площадь поперечного сечения проводника.

      Или: , где q - заряд, n - концентрация носителей тока, -средняя скорость их направленного движения.

     При прохождении заряда q по участку цепи электрическое поле совершает работу:

    ,

      где t-время.

     Мощность электрического тока определяется по формуле:

    .

      Р- измеряется в ваттах (Вт).

     Закон Джоуля-Ленца:

    .

      Закон Фарадея для электролиза:

      где , М - молярная масса, z-валентность.

     Подвижность ионов:

    .

     Подвижность ионов измеряется в .

     Плотность тока в электролите:

    ,

     где b+ и b- - подвижности ионов соответствующих знаков; Е-напряженность электрического поля.

     Зависимость термоэлектродвижущей силы от разности температур спаев:

    ,

      где -постоянная термопары (коэффициент, равный термоэдс при ).

     Зависимость удельного сопротивления проводника от температуры:

    ,

      где -ширина запрещенной зоны; -коэффициент пропорциональности, имеющий размерность удельного сопротивления; k-постоянная Больцмана; k.

     Средняя величина смещения молекулы вещества в растворе:

    ,

      где Д- коэффициент диффузии; t-время.

     Сила порогового тока (закон Вейсса):

    ,

     где In-сила порогового тока; а-постоянная Вейсса; b-реобаза (минимальная сила порогового тока, при длительном действии которого наступает раздражение), t-время.

     

    Уравнение Доннана:

    ,

      где  и  -концентрации ионов калия снаружи и внутри клетки;   и -концентрации ионов хлора снаружи и внутри клетки.

      Формула Нернста:

    ,

    или

    ,

      где -равновесный мембранный потенциал; z-валентность иона; R-универсальная газовая постоянная; F-постоянная Фарадея; Т- абсолютная температура.

      Потенциал заряда в электролите:

    ,

      где r-расстояние; - дебаевский радиус экранирования.

    Физика - лекции, конспекты, примеры решения задач