Мыс өткізгіштің қима ауданы 1 мм2, рамка ауданы 25 см2. Рамка жазықтығына түсірілген нормаль магнит өрісінің күш сызықтарының бойымен бағытталған. Магнит өрісін алып тастағанда рамкада қандай заряд пайда болады?
Берілгені: B = 0,1 Тл,S = 1 мм2 = 10-6 м2 ,Sp = 25 см2 = 2,5 10-3 м2.
Табу керегі:q
Шешімі: Рамканың Э.қ.к. магнит ағынының уақыт бойынша өзгеруімен анықталады:
E = — dФ/dt
E = Rdq/dt болғандықтан dq = — dФ/R
Сондықтан q = — 1/R ∫dФ = — 1/R (Ф2 — Ф1)
Магнит өрісін алып тастағанда,
Ф2 = 0, Ф1 = ВSp, R = ρl/S, l = 4S1/2
q = BSSp1/2/(4ρ) = 0,1·10-6 ·5·10-2/(4·1,7·10-8) = 73·10-3 Кл
Жауабы: q = 73·10-3 Кл
СӨЖҮШІНАРНАЛҒАНЕСЕПТЕР
1.1 Радиусы 11 см дөңгелек орамның центріндегі магнит өрісінің кернеулігі 0,8 э-ке тең. Орам осіндегі, оның жазықтығынан 10 смқашықтықтажатқанмагнитөрісініңкернеулігінтабу
керек. (25,7 А/м)
1.2 Орамы 500, диаметрі 10 см катушка магнит өрісінде тұр. Егер магнит өрісінің индукциясы 0,1 сек ішінде 0-ден 2 вб/м2-қа дейін өседі десек, осы катушкадағы индукцияның Э.қ.к. орташа мəні неге тең болады? (78,5 В)
1.3 Радиусы 2 см дөңгелекконтур индукциясы 0,2 вб/м2 біртекті магнит өрісінде орналасқан. Контурдың жазықтығы магнит өрісіне перпендикуляр етіп қойылған жəне оның кедергісі 1 омға тең. Катушканы 900 бұрышқа бұрғанда ол арқылы өтетін электр мөлшері қандай? (2,5·10-4 Кл)
1.4 Егер ток күші 1 А болғанда катушкадан өтіп шығатын магнит ағыны 200 мкс болса, индуктивтігі 0,001 Гн катушканың орам саны қанша болады? (500)
1.5 Көлденең қимасының ауданы 3 см2, ал ұзындығы120 см темір өзегі бар соленоидтың ішінде 42 000 мкс магнит ағынын жасау үшін қанша ампер-орам керек болады? (855 ампер-орам)
1.6 Бірдей потенциал айырмасымен үдетілген протон мен электрон біртекті магнит өрісіне ұшып кіреді. Протон траекториясының R1 қисықтық радиусы электрон траекториясының R2 қисықтық радиусынан неше есе үлкен болады? (42,9)
1.7 Тербелмелі контур сыйымдылығы 2,22·10-9 Ф конденсатордан жəне диаметрі 0,5 мм мыс сым оралған катушкадан тұрады. Катушканың ұзындығы 20 см. Тербеліс өшуінің логарифмдік декркмкентін табу керек. (0,018)
1.8 Тізбектеп жалғанған конденсатор мен электр лампасы кернеуі 440 В, ал жиілігі 50 Гц айнымалы ток тізбегіне қосылған. Лампы арқылы өтетін ток 0,5 А, ал лампыдағы потенциалдың кемуі 110 В-ке тең болу үшін конденсатордың сиымдылығы қандай болу керек? (3,74 мкФ)
ОПТИКА
Негізгіформулалар
Ортадағы жарық жылдамдығы: c=v/n мұнда c – вакуумдегі жарық жылдамдығы, n – ортаның
сыну көрсеткіші.
Жарық толқынының оптикалық жол ұзындығы: L = nl мұндаl – геометриялық жол ұзындығы.
Жарық сəулелерінің оптикалық жол айырымы:
∆ = L2 – L1
Фазалар айырымының жарық сəулелерінің оптикалық жол айырымынан тəуелділігі:
∆φ = 2π (∆/λ)
мұнда λ – вакуумдегі жарық толқынының ұзындығы.
Жарық толқындарының интерференциякезіндегі максимумдер шарты:
∆ = ± k λ, мұнда k = 1, 2, …, n
Жарық толқындарының интерференциякезіндегі минимумдер шарты:
∆ = ± (2k + 1) λ/2, мұнда k = 1, 2, …, n
Жарықтың жұқа қабаттан шағылғандағы оптикалық жол айырымы:
∆ = 2d·(n2 — sin2i) ± λ/2,
немесе ∆ = 2d·n·cos r ± λ/2,
мұнда d – жұқа қабаттың қалыңдығы, n — жұқа қабаттың сыну көрсеткіші, i – түсу бұрышы, r — жұқа қабатта сəуленің сыну бұрышы.
Ньютон интерференциясы кезінде жарық сақиналар радиусы:
r = [(2k + 1)R λ/(2n)]1/2, мұнда k = 1, 2, 3
n — жұқа қабаттың сыну көрсеткіші.
Ньютон интерференциясы кезінде қараңғы сақиналар радиусы:
r = [kR λ/2]1/2, мұнда k = 1, 2, 3 …
Бір саңылаудан болатын дифракция құбылысы кезінде максимум үшін жарық сəулесінің бұрылу бұрышы:
a·sinφ = (2k + 1) λ/2, мұндаk = 1, 2, …, n
мұнда a – саңылау ені, k – максимум реті.
Дифракциялық торда болатын дифракция құбылысы кезінде минимум үшін жарық сəулесінің бұрылу бұрышы:
d·sinφ = ± k λ, где k = 1, 2, …, n
мұнда d – дифракциялық тор тұрақтысы.
Дифракциялық тордың ажырату қабілеттілігі:
R = λ/∆λ = kN,
мұнда ∆λ – екі қатар орналасқан спектр сызықтарының толқын ұзындықтарының ең кіші айырымы, N – дифракциялық тордың штрихтар саны.
Вульф-Брег формуласы:
d·sinφ = k·λ/2, мұнда k = 0, 1, 2, …
φ – кристалл атомдарының жазықтықтары мен кристаллға түскен рентген сəулелерінің арасындағы бұрыш, d — кристалл атомдарының жазықтықтарының ара қашықтығы.
Брюстер заңы:
tg iпр = n21
мұнда i – шектік түсу бұрышы, бұл кезде диэлектриктен шағылған сəуле толығымен поляризацияланған; n21 – орталардың салыстырмалы сыну көрсеткіші. Малюс заңы:
I = I0·cos2α
мұнда I0 – анализаторға түскен жазық поляризацияланған қарқындылығы; α – анализатордың өткізу жазықтығы мен жарық тербелістерінің электр векторының арасындағы бұрыш (егер α = 0,
I = I0).
Монохроматты жарық толқындары оптикалық активті ортадан өткенде поляризацияның бұрылу бұрышы:
а) қатты денелер үшін:φ = α·d
α – айналдыру бұрышы, d — жарықтолқындарының
оптикалық активті ортадағы жол ұзындығы.
б) сұйық қоспада:φ = α·ρ·d
мұнда α – меншіктік айналу, ρ — оптикалықактивтізаттың
сұйық қоспадағы массалық концентрациясы. Релятивистстік масса:
m = m0/(1 – v2/c2)1/2 немесеm = m0/(1 – β2)1/2
мұнда m0 – бөлшектің тыныштық массасы, v – бөлшектің
жылдамдығы, с- вакуумдегі жарық жылдамдығы, β = v/c.
Релятивистстікбөлшектің массасы мен энергиясы арасындағы байланыс:
E = mc2 немесе E = m0 c2/(1 – β2)1/2 = E0/(1 – β2)1/2 мұнда E0 – бөлшектің тыныштық кездегі энергиясы. Еркін бөлшектің толық энергиясы:
E = E0 + T
мұнда Т – релятивистстік бөлшектің кинетикалық энергиясы.