Siła Lorentza w fizyce, to siła ładunkiem elektrycznym
siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem elektrycznym
znajdującą się w polu elektromagnetycznym wo (wzór) podane po raz pierwszy przez
polu elektromagnetycznym. Prawo (wzór) podane po raz pierwszy przez
Lorentza i nazwane na jego cześć
i nazwane na jego cześć.
Reguła prawej dłoni:Je\
eli praw dem w taki sposób,
eli prawą dłonią obejmiemy z prądem w taki sposób, \
e kciuk
zwrócony będzie zgodny z kierunkiem płyn ądu, to pozostałe
dzie zgodny z kierunkiem płynącego przez przewodniku prądu, to pozostałe
cztery zgięte palce wska\
ą zwrot lini pola magnetycznego.
\
ą zwrot lini pola magnetycznego.
Je\
eli prawą dłonią obejmiemy zwojnic cym w zwojnicy prądem, to
obejmiemy zwojnicę tak, aby zgodnie z płynącym w zwojnicy pr
odchylony kciuk wska\
e zwrot linii pola magnetycznego w zwojnicy, (czyli wska\
e koniec
e zwrot linii pola magnetycznego w zwojnicy, (czyli wska
zwojnicy przy którym poło\
ony jest biegun północny powstałego magnesu).
\
ony jest biegun północny powstałego magnesu).
ony jest biegun północny powstałego magnesu).
Biota-Savarta prawo określają H powstającego w punkcie
ślające natę\
enie pola magnetycznego H powstają
O o współrzędnych (x0,y0,z0) w wyniku przepływu prądu elektrycznego o g
dnych (x0,y0,z0) w wyniku przepływu o gęstości j(x,y,z):
H(x0,y0,z0) = k+"(R-3)j(x,y,z)�R dxdydz po całym obszarze
3)j(x,y,z)�R dxdydz, gdzie całkowanie odbywa się po całym obszarze
przepływu prądu.
Inna postać wzoru:
Prawo AmpŁre'a - Wartość całki okr enia pola magnetycznego,
ść całki okrę\
nej wektora natę\
enia pola magnetycznego
wytworzonego przez stały prąd elektryczny linii zamkniętej
stały prąd elektryczny w przewodniku wzdłu\
linii zamkni
otaczającej prąd, jest równa sumie algebraicznej nat dów przepływajacych
d, jest równa sumie algebraicznej natę\
eń prądów przepływajacych
(strumieniowi gęstości prądu) przez dowolną powierzchni
(strumieniowi powierzchnię objętą przez tę
linię
Co dla pró\
ni
pró\
ni mo\
na wyrazić wzorem:
W fizyce ferromagnetyk to ciało . Znajdują się w
ciało, które wykazuje własności magnetyczne. Znajduj
nich obszary stałego namagnesowania (tzw. domeny magnetyczne), wytwarzaj
amagnesowania (tzw. ), wytwarzające wokół
siebie pole magnetyczne (jak małe magnesy). Do ferromagnetyków nale\
ą m.in.
siebie pole magnetyczne (jak małe magnesy). Do ferromagnetyków nale\
ą m.in. \
elazo,
kobalt, nikiel i niektóre stopy o metale ziem rzadkich.
oraz metale przejściowe z grupy \
elaza i metale ziem rzadkich
Definicja ampera
Jest to natę\
enie prądu stałego, który płyn w dwóch równoległych prostoliniowych
du stałego, który płynąc w dwóch równoległych prostoliniowych
nieskończenie długich przewodnikach o znikomo małym przekroju umieszczonych w pró
czenie długich przewodnikach o znikomo małym przekroju umieszczonych w pró
czenie długich przewodnikach o znikomo małym przekroju umieszczonych w pró\
ni
w odległości 1 m od siebie wywołałoby mi ę F = 2 * 10^
ci 1 m od siebie wywołałoby między tymi przewodnikami siłę F = 2 * 10^ -7*N na
ka\
dy jeden metr długości przewodnika.
ci przewodnika.
Efekt Halla Polega na tym, \
e w przewodniku z prądem umieszczonym w polu
Polega na tym, \
e w przewodniku z umieszczonym w
magnetycznym powstaje poprzeczne do pr napięcie elektryczne.
aje poprzeczne do prądu i pola magnetycznego napięcie elektryczne
Jeśli wzdłu\
przewodnika (równolegle do a) płynie prąd i (nadając nośnikom pr
przewodnika (równolegle do a) płynie pr nikom prądu prędkość
unoszenia prostopadle do powierzchni przewodnika
unoszenia ), zaś prostopadle do powierzchni przewodnika
(równolegle do c) przebija go pole magnetyczne o indukcji
(równolegle do c) przebija go pole magnetyczne o indukcji
(równolegle do c) przebija go pole magnetyczne o indukcji , to na
nośniki prądu o ładunku q działa siła Lorentza:
q działa
Zorza polarna  zjawisko świetlne ściach
świetlne obserwowane na wysokich szerokościach
geograficznych, występuje głównie za kołem podbiegunowym, chocia sprzyjających
puje głównie za kołem podbiegunowym, chocia\
w sprzyjaj
warunkach bywa widoczna nawet w okolicach 50. równole\
nika. Zdarza się
warunkach bywa widoczna nawet w okolicach 50. . Zdarza się, \
e zorze polarne
obserwowane są nawet w krajach śródziemnomorskich.
nawet w krajach
Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya ędzy zmianą wartości
romagnetycznej Faradaya-Wyra\
a relację pomiędzy zmian
strumienia magnetycznego przechodz ty przez zamkniętą pętlę i pola
przechodzącego przez obszar objęty przez zamkni
elektrycznego wyindukowanego na tej p
elektrycznego wyindukowanego na tej pętli:
Strumie strumieniem pola dla indukcji
Strumień indukcji magnetycznej jest strumieniem pola
magnetycznej
magnetycznej.
Dla powierzchni płaskiej:
Dla powierzchni płaskiej:
Siła elektromotoryczna (SEM)  czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie
(SEM) du w obwodzie
elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskan ładunek
równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek
przemieszczany w urządzeniu (z
w przeciwnym kierunku do sił
dzeniu (z
ródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił
pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.
pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.
Reguła przekory Lenza- Prąd indukowany płynie w takim kierunki, ze pole magnetyczne
Prąd indukowany płynie w takim kierunki, ze pole magnetyczne
d indukowany płynie w takim kierunki, ze pole magnetyczne
wytworzone przez ten prad przeciwdziała zmiania strumienia pola magnetycznego, któr
wytworzone przez ten prad przeciwdziała zmiania strumienia pola magnetycznego, któr
wytworzone przez ten prad przeciwdziała zmiania strumienia pola magnetycznego, która ten
prąd wywołuje.
Indukcyjność cewki
Indukcyjność jest podstawowym parametrem elektrycznym opisuj cym cewkę. Jednostką
jest podstawowym parametrem elektrycznym opisującym cewk
indukcyjności jest 1 henr [H]. Pr w obwodzie wytwarza skojarzony z
[H]. Prąd płynący w obwodzie wytwarza skojarzony z
nim strumień magnetyczny. Indukcyjno definiujemy jako stosunek tego
Indukcyjność definiujemy jako stosunek tego
strumienia i prądu który go wytworzył:
du który go wytworzył:
Transformator Tesli (cewka Tesli powietrzny wytwarzający wysokie
(cewka Tesli) - transformator powietrzny wytwarzają
napięcie rzędu milionów woltów. Twórc wysokonapięciowej jest
du milionów woltów. Twórcą cewki wysokonapi
Nikola Tesla.
Częstość rezonansowa obwodu wtórnego wyra
rezonansowa obwodu wtórnego wyra\
a się wzorem:
Obwód rezonansowy jest obwodem elektrycznym kondensatora i cewki.
obwodem elektrycznym, składającym się z kondensatora
W obwodzie tym zachodzi rezonans ęć (w szeregowym).
rezonans prądów (w równoległym) lub napięć (w szeregowym).
Rezonans następuje wtedy gdy reaktancje cewki XL i kondensatora XC są równe.
puje wtedy gdy cewki XL i kondensatora XC są równe.
Częstotliwość rezonansowa
obwodu LC określa wzór Thomsona:
RLC jest skrótowym oznaczeniem dla obwodów elektrycznych (w tym elektronicznych
est skrótowym oznaczeniem dla elektronicznych)
składających się tylko z trzech podstawowych elementów pasywnych:
tylko z trzech podstawowych elementów pasywnych:
rezystora, oznaczanego przez R (
, oznaczanego przez R (rezystancja),cewki, oznaczanej przez L
(indukcyjność),kondensatorów
ondensatorów, oznaczanych przez C (pojemność)
Natę\
enie prądu I = I0sin(�t), Napięcie na zaciskach z
ródła:
,
Fala elektromagnetyczna rozchodz
rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola
elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa
, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa
, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa
elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się
elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem si
przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające
ce się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniaj
się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne
pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne.
Dyspersja  zale\
ność prędkoś . Prowadzi do zwiekszenia
ędkości fazowe od częstotliwości. Prowadzi do zwiekszenia
szerokosci paczki falowej. Dyspersj ce obserwuje się w
Dyspersję fal oraz zjawiska z niej wynikające obserwuje si
ośrodku, którego właściwości zale \
eli prędkość fazowa
ści zale\
ą od częstotliwości (długości fali). Je\
eli pr
i grupowa fali nie zale\
y od czę ę \
e nie ulega
y od częstości fali, wówczas o takiej fali mówi się \

dyspersji, a ośrodek nazywa się
rodek nazywa się niedyspersyjnym.
Prędkość fazowa  predkosc z jaka propaguje faza fali(pkt. o tej samej fazie)
predkosc z jaka propaguje faza fali(pkt. o tej samej fazie)
predkosc z jaka propaguje faza fali(pkt. o tej samej fazie)
Prędkość grupowa-predkosc z jaka propaguje modulacja(zwykle amplitudy) fali.
predkosc z jaka propaguje modulacja(zwykle amplitudy) fali.
predkosc z jaka propaguje modulacja(zwykle amplitudy) fali.
Fala stojąca - fala, której pozycja w przestrzeni pozostaje niezmienna. Fala stoj
, której pozycja w pozostaje niezmienna. Fala stojąca mo\
e
zostać wytworzona w ośrodku dem obserwatora lub w przypadku
rodku poruszającym się względem obserwatora lub w przypadku
interferencji dwóch fal poruszaj w przeciwnych kierunkach. Fala stojąca to w istocie
dwóch fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Fala stoj
drgania ośrodka nazywane te\
drganiami normalnymi.
rodka nazywane te\
drganiami normalnymi.
Wektor Poyntinga - wektor okre energii przenoszonej przez
określający strumień energii przenoszonej przez pole
elektromagnetyczne. Nazwany na cze Johna Henrego Poyntinga (1852-1914).
. Nazwany na cześć odkrywcy Johna Henrego Poyntinga
Wektor jest określony jako iloczyn wektorowy pola eletrycznego i
iloczyn wektorowy wektorów natę\
eń pola eletrycznego
magnetycznego. S- wektor Pointinga - natę\
enie pola elektrycznego
enie pola elektrycznego
- natę\
enie pola magnetycznego
nie pola magnetycznego
Fale e-m są falami poprzecznymi, wektory E i H są wzajemnie prostopadłe i oba są
prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali. Fale e-m rozchodzą się w pró\
ni z prędkością
światła (c).
Załamanie fali, refrakcja fali, zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się fali
(elektromagnetycznej, akustycznej itd.) na granicy dwóch ośrodków, w których dana fala
rozchodzi się z odmiennymi prędkościami (co znaczy, \
e ró\
nią się one między sobą
wartościami bezwzględnego współczynnika załamania). Kierunki rozchodzenia się fali
załamanej i padającej zawarte są w jednej płaszczyz
nie, spełnione jest te\
prawo Snella
(prawo załamania światła).
Zasada Huygensa mówiąca, i\
ka\
dy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali mo\
na
uwa\
ać za z
ródło nowej fali kulistej. Fale te zwane są falami cząstkowymi i interferują ze
sobą. Wypadkową powierzchnię falową tworzy powierzchnia styczna do wszystkich
powierzchni fal cząstkowych i ją właśnie obserwujemy w ośrodku.
Zasada Fermata w optyce, jest szczególnym przypadkiem zasady najmniejszego działania.
Promień świetlny poruszający się (w dowolnym ośrodku) od punktu A do punktu B przebywa
zawsze lokalnie ekstremalną drogę optyczną, czyli taką, na której przebycie potrzeba czasu
najkrótszego, bądz
najdłu\
szego z mo\
liwych.
Pryzmat  bryła z materiału przezroczystego o co najmniej dwóch ścianach płaskich
nachylonych do siebie pod kątem ostrym. U\
ywany w optyce do zmiany kierunku biegu fal
świetlnych, a poprzez to, \
e zmiana kierunku zale\
y od długości fali jest u\
ywany do analizy
widmowej światła. Zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia pozwala u\
yć pryzmatu jako
idealnego elementu odbijającego światło.
Zwierciadło płaskie
W zwierciadle płaskim obraz obiektu konstruuje się poprzez wykonanie odbicia
symetrycznego względem płaszczyzny zwierciadła. Jest to obraz pozorny, nieodwrócony i tej
samej wielkości.
Zwierciadło sferyczne
Zwierciadło sferyczne ma powierzchnię będącą fragmentem sfery. Promienie biegnące
równolegle do osi symetrii sfery, po odbiciu od wklęsłej strony lustra przechodzą przez lub w
pobli\
u ogniska optycznego (pod warunkiem, \
e biegną dostatecznie blisko osi symetrii).
Odległość ogniskowa wynosi f=R/2, gdzie R jest promieniem krzywizny.
Zwierciadło paraboliczne
Zwierciadło paraboliczne ma krzywiznę będącą fragmentem paraboloidy obrotowej. Bieg
promieni w zwierciadle parabolicznym jest zasadniczo taki sam jak w przypadku zwierciadła
sferycznego, z tą ró\
nicą, \
e wszystkie promienie świetlne równoległe do osi symetrii
zwierciadła skupiane są w jednym punkcie, bez względu na odległość od osi.
Soczewka - proste urządzenie optyczne składające się z jednego lub kilku sklejonych razem
bloków przezroczystego materiału (zwykle szkła, ale te\
ró\
nych tworzyw sztucznych, \
eli,
minerałów, a nawet parafiny lub kropli wody).
Istotą soczewki jest to, \
e przynajmniej jedna z jej powierzchni roboczych jest zakrzywiona,
np. jest wycinkiem sfery, innej obrotowej krzywej sto\
kowej jak parabola, hiperbola lub
elipsa, albo walca.
Równanie soczewki : 1/p+1/o=1/f pow. m=-o/p. Obraz pozorny powstaje po tej samej stronie
co przedmiot. Obraz rzeczywisty powstaje po przeciwnej stronie soczewki.
Pierwsze prawo Kirchhoffa prawo dotyczące przepływu prądu w rozgałęzieniach obwodu
elektrycznego. Prawo to wynika z zasady zachowania ładunku. Wraz z drugim prawem
Kirchhoffa umo\
liwia określenie przepływających prądów w obwodach elektrycznych.
Drugie prawo Kirchhoffa -Suma wartości chwilowych sił elektromotorycznych
występujących w obwodzie zamkniętym równa jest sumie wartości chwilowych napięć
elektrycznych na elementach pasywnych tego obwodu:
Obwód elektryczny - układ z
ródeł prądu i napięcia, przewodów elektrycznych, przez które
prąd mo\
e bez przerwy płynąć, oraz rozmaitych elementów obwodów elektrycznych
elementów aktywnych lub pasywnych obwodu jak rezystory, kondensatory, cewki (zwojnice),
diody, wzmacniacze, transformatory, itp.
Równania Maxwella;
prawo Faradaya - Zmienne w czasie pole magnetyczne wytwarza wirowe
pole elektryczne
prawo AmpŁre'a rozszerzone
przez Maxwella - Przepływający prąd oraz zmienne pole elektryczne
wytwarzają wirowe pole magnetyczne
prawo Gaussa dla elektryczności - y
ródłem pola elektrycznego są ładunki
prawo Gaussa dla magnetyzmu - Pole magnetyczne jest bezz
ródłowe, linie pola
magnetycznego są zamknięte
Prawo Ohma mówi, \
e natę\
enie prądu stałego I jest proporcjonalne do całkowitej siły
elektromotorycznej w obwodzie zamkniętym lub do ró\
nicy potencjałów (napięcia
elektrycznego) między końcami części obwodu nie zawierającej z
ródeł siły
elektromotorycznej.
Polaryzacja to własność fali poprzecznej (np. światła). Fala spolaryzowana oscyluje tylko w
pewnym wybranym kierunku. Fala niespolaryzowana oscyluje we wszystkich kierunkach
jednakowo. Fala niespolaryzowana mo\
e być traktowana jako zło\
enie wielu fal drgających
w ró\
nych kierunkach.
Działanie wyświetlacza ciekłokrystalicznego polega na wykorzystaniu zjawiska filtru
polaryzującego, który pozwala podzielić światło na dwie grupy fal. Filtr przepuszcza
wyłącznie fale o zgodnym z nim kierunku. Je\
eli za pierwszym filtrem polaryzującym
ustawimy kolejny, obrócony wobec pierwszego o 90 stopni, całe światło zostanie zatrzymane.
Zmiana kąta ustawienia drugiego filtru polaryzującego pozwala manipulować ilością
przepuszczanego światła. Ciekły kryształ jest takim filtrem.