1 7. Си́ла Ло́ренца — сила, що діє на електричний заряд, який перебуває у електромагнітному полі.

Тут   — сила,   — величина заряду,   — напруженість електричного поля,   — швидкість руху заряду,   — вектор магнітної індукції^[1]. Іноді силою Лоренца називають лише другу складову цього виразу — силу, яка діє на заряд, що рухається, з боку магнітного поля . Електричне поле діє на заряд із силою, направленою вздовж силових ліній поля. Магнітне поле діє лише на рухомі заряди. Сила дії магнітного поля перпендикулярна до силових ліній поля й до швидкості руху заряду. Названа на честь Гендрика Лоренца, який розробив це поняття 1895 року.

18.Діамагне́́тик   речовина з від'ємною магнітною сприйнятливістю. Явище діамагнетизму зумовлене ларморівською прецесією електронів у магнітному полі. Процеси, які визначають діамагнітні властивості речовини, відбуваються у всіх без вийнятку матеріалах, але вони слабкі й у випадку парамагнетиків не грають суттєвої ролі порівняно із іншими процесами. Ідеальний діамагнетик має магнітну сприйнятливість рівну −1, що призводить до виштовхування магнітного поля із речовини. Ідеальними діамагнетиками єнадпровідники. Парамагнетики (рос. парамагнетики, англ. paramagnets, paramagnetic materials, нім. Paramagnetika n pl) — речовини з невеликою позитивною магнітною сприйнятливістю, які у зовнішньому магнітному полі намагнічуються вздовж поля і дещо підсилюють його. Атоми парамагнетиків мають свій магнітний момент. Магнітна сприйнятливість парамагнетиків завжди додатня і лежить у діапазоні 10^-4 — 10^-7. До парамагнетиків належать: 1)речовини, атоми або молекули яких мають непарне число електронів (Na, N); 2)вільні атоми (йони) з недобудованою внутрішньою електронною оболонкою (елементи перехідної групи, їх солі і водні розчини, комплексні сполуки перехідних елементів, рідкісні землі, актиніди, вільні радикали. Феромагне́тики  деякі метали (залізо, нікель, кобальт, гадоліній, манган, хром та їхні сплави) з великою магнітною проникністю, що проявляють явище гістерезису; розрізняють м'які феромагнетики з малою коерцитивною силою та тверді феромагнетики з великою коерцитивною силою. Феромагнетики використовуються для виробництва постійних магнітів осердь  електромагнітів  та трансформаторі.

19. Електромагні́тна інду́кція — явище створення в просторі вихрового електричного поля змінним магнітним потоком.

Я вище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником. Фарадей встановив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням:

д е

 — електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнтіному полі, у вольтах N — кількість витків у котушці Φ — магнітний потік у веберах Якщо в провіднику виникає електрорушійна сила, то відповідно, індукований в ньому струм буде визначатися за законом Ома формулою

, де R — опір провідника. Такий струм називається індукційним струмом.

20. Індуктивність — фізична величина, що характеризує здатність провідника нагромаджувати енергію магнітного поля, коли в ньому протікає електричний струм. Позначається здебільшого латинською літерою L, у системі СІ вимірюється в Генрі. Ве́бер (Вб, Wb) — одиниця виміру магнітного потоку та потокозчеплення в системі СІ. Один вебер дорівнює магнітному потоку, при зменшені якого до нуля в зчепленому з ним електричному колі із опором один ом через поперечний переріз провідника протікає електричний заряд один кулон. Існує інше визначення: один вебер дорівнює магнітному потоку, що створюється однородним магнітним полем з індукцією одна тесла через нормальну до потоку площадку в один квадратний метр. 1 Вб = 1 В·с = 1 Кл·Ом = 1 Тл·м² = м²·кг·с⁻²·А⁻¹. Одиниця названа на честь німецького фізика Вільгельма Вебера.

21.Вихрове́ електри́чне по́ле — електричне поле, що виникає в результаті зміни магнітного поля за законом електромагнітної індукції. Вихрове електричне поле безпосередньо не пов'язане з електричними зарядами і його лінії напруженості не можуть починатися чи закінчуватися на цих зарядах, а є замкнутими, як і лінії індукції магнітного поля. Робота вихрового електричного поля при переміщенні одиничного позитивного заряду по замкнутому нерухомому провіднику чисельно дорівнює е.р.с. індукції в цьому провіднику. Вихрове електричне поле може виникати не лише в провідниках,а й у просторі,де їх нема.Збуджене змінним магнітним полем вихрове електричне поле може діяти на окремі заряджені частинки у вакуумі, як, наприклад, у прискорювачі електронів-бетатроні. За час оберту електрона замкнуте вихрове електричне поле виконує роботу з прискоренням електрона,збільшення його кінетичної енергії. Вихрові струми, струми Фуко (на честь Леона Фуко) — вихрові індукційні струми, які виникають у масивних провідниках при зміні магнітного потоку, який їх пронизує. Струми Фуко виникають під дією змінного електромагнітного поля і за своєю фізичною природою нічим не відрізняються від індукційних струмів, що виникають у лінійних проводах.

22. Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола. Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою, де E  — е.р.с.,I  — сила струму, L — індуктивність.

23. Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини (або будь-якої іншої) залежно від часу, які відбуваються згідно із законами синуса або косинуса, або де x  — це фізична величина, що коливається, t  — час, A  — це найбільше значення, яке приймає величина y  під час коливань, яке називають амплітудою коливань, w  — циклічна частота коливань,  — фаза коливань. Періодом коливань називається величина . Лінійна частота коливань визначається, як

24. Змі́нний струм — електричний струм, сила якого періодично змінюється з часом. Змінний струм виникає в електричному колі зі змінною напругою. Особливістю змінного струму є те, що деякі елементи електричного кола впливають не лише на амплітуду струму, а й на його фазу. Тому для розрахунків електричних кіл замістьопорів використовуються комплексні опори — імпеданси, а всі розрахунки проводяться з використанням комплексних чисел. Частота змінного струму показує кількість його повних коливань, що відбуваються за одну секунду. При часто - ті 1 Гц відбувається одне повне коливання струму за одну секунду. Частота змінного струму, що виробляється генератором, повинна бути постійною. Оскільки частота (число періодів в секунду) пропорційна числу оборотіввала двигуна, що приводить генератор, то має бути постійним число обертів вала двигуна. Тим часом із зміною навантаження (потужності) двигуна число обертів вала змінюється в межах ступеня нерівномірності регулювання. Тому необхідно пристосування, задопомогою якого можна було б при даній навантаженні змінювати число обертів вала, щоб воно було однаковим при всіх навантаженнях двигуна. ні електромагнітні коливання в контурі зазвичай швидко загасають через втрати тепла на активному опорі котушки і на випромінювання електромагнітних хвиль, тому частіше використовують вимушені електромагнітні коливання, які виникають під дією зовнішньої періодичної ЕРС.

25. Найпростіший трансформатор складається з обмоток на спільному осерді. Одна з обмоток під'єднана до джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Інша обмотка, вторинна, служить джерелом струму для навантаження. Створений струмом у первинній обмотці змінний магнітний потік викликає появу е.р.с. у вторинній обмотці, оскільки обидві обмотки мають спільне осердя. Співвідношення е.р.с. у вторинній обмотці й напруги на первинній залежить від кількості витків у обох обмотках. В ідеальному випадку , де індексом P позначені величини, що стосуються первинної обмотки, а індексом S — відповідні величини для вторинної обмотки, U —напруга, N — кількість витків, I — сила струму. Таким чином, перетворення напруги й сили струму в трансформаторів визначається кількістю витків у первинній та вторинній обмотках. Напруга пропорційна кількості витків, тоді як сила струму обернено пропорційна їй. У реальних трансформаторах енергія не передається від первинного кола до вторинного без втрат. Існує низка фізичних причин, що їх зумовлюють. Однією з причин втрат є активний опір обмоток. При протіканні струму через трансформатор, він нагрівається і віддає тепло оточенню. При високій частоті опір збільшується завдяки скін-ефекту та ефекту близькості, які зменшують площу перерізу провідника, через який протікає струм. Ще одна причина втрат — перемагнічування осердя завдяки гістерезису. Ці втрати для конкретної речовини осердя пропорційні частоті й залежать від пікового потоку магнітного поля через осердя.

26.Перетворення енергії в коливальному контурі. Формула Томсона. Частота власних коливань. Щоб отримати вільні коливання в механічній коливальній системі, необхідно надати цій системі енергії від побічного джерела. У процесі коливань ця енергія періодично перетво­рюється з потенціальної в кінетичну і навпаки. Щоб коли­вальний контур вивести зі стану електричної рівноваги, також необхідно цій коливальній системі надати певної енергії. Найпростіше це зробити, зарядивши конденсатор. Заряджання конденсатора аналогічне відхиленню маятника від положення рівноваги, а енергія електричного поля заря­дженого конденсатора аналогічна потенціальній енергії деформованої пружини або піднятого тягарця маятника.

Формула Томсона названа в честь англійського фізика Уильяма Томсона котрий виявив в 1853році і зв’язав період своїх електричних коливань в контурі з його ємністю і індуктивністю.

Частота власних коливань-це кількість періодів коливань в одиницю часу.

27.Електричне поле як особливий вид матерії. Постулати Максвелла. Елекричне поле— це особливий вид матерії, який існує навколо заряджених тіл і є посередником у їх взаємодії. 

Постулати Максвелла - постулати, сформульовані Максвеллом і завершили побудова теорії електромагнітного взаємодії.

1)У просторі, в якому змінюється магнітне поле обов'язково виникає електричне поле з замкнутими лініями напруженості, не залежно від присутності речовини, причому лінії напруженості і магнітної індукції взаємно перпендикулярні.

2)Вектор магнітної індукції магнітного поля в кожній точці простору перпендикулярний вектору напруженості створеного ним електричного поля.

28.Відкритий коливальний контур. Електромагнітні хвилі та їх властивості. Відкритий коливальний контур—це є антена в якій область електричних і магнітних полів об’єднана в одну.Відкритий коливальний контур розповсюджує електромагнітні коливання в простір у вигляді електромагнітних хвиль.Коливальні контури широко застосовуються в радіотехніці та електроніці, зокрема в генераторах електричних коливань, в частотних фільтрах.

Довжина електромагнітної хвилі-це відстань на яку розповсюджуються електромагнітні коливання за час рівний перерізу коливань джерела хвиль.Заземлення збільшує інтенсивність поширення електромагнітних коливань.Електромагнітні коливаня-це зміна напруженості електричних і магнітних полів з часом.