SIŁA elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równym energii elektrycznej uzyskanej przez ładunek przemieszczany w źródle prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.

Siła elektromotoryczna jest najważniejszym parametrem charakteryzującym źródła energii elektrycznej zwane też źródłami siły elektromotorycznej, są nimi prądnice (prądu stałego i przemiennego), baterie, termopary, fotoogniwa.

Siła elektromotoryczna źródła jest zdefiniowana jako iloraz pracy wykonanej przez źródło do wartości przenoszonego ładunku czyli:

- siła elektromotoryczna, W - praca, q - przepływający ładunek.

Indukcja elektromagnetyczna zachodząca w wyniku zmian pola magnetycznego objętego przewodnikiem przekształca energię mechaniczną w elektryczną. Zmiana pola magnetycznego może wynikać z ruchu przewodnika lub źródła pola magnetycznego, SEM wytworzona przez nieruchome przewodniki w wyniku zmian indukcji magnetycznej która jest wynikiem zmiany natężenia. Niektóre procesy, w których powstaje siła elektromotoryczna: przenoszenie ładunku np. maszyną elektrostatyczną, zjawisko piroelektryczne, zjawisko fotoelektryczne, reakcje chemiczne, indukcja elektromag., mechaniczne przenoszenie ładunków elektrycznych.

MODEL budowy atomu Bohra opracowany przez N. Bohra model budowy atomu o planetarnej strukturze, w którym ujemnie naładowane elektrony obiegają po kołowych orbitach dodatnio naładowane jądro. Wbrew elektrodynamice klasycznej poruszające się po kołowych orbitach elektrony nie emitują promieniowania elektromagnetycznego, a emisja, jak i pochłanianie możliwe jest w porcjach, czemu towarzyszy zmiana orbity elektronu. Przez analogię do ruchu planet wokół Słońca model ten nazwano "modelem planetarnym atomu" Konsekwencje postulatów: Z postulatów tych wynika, że promienie orbit elektronu oraz energie elektronu na poszczególnych orbitach są również skwantowane. Bohr, budując swój model atomu, przyjął dwa postulaty, bez których model ten nie byłby zgodny z doświadczeniem.

INDUKCJA elektrostatyczna (influencja elektrostatyczna) -to zjawisko fizyczne, sposób elektryzowania ciała w wyniku zbliżenia do niego naelektryzowanego ciała. W dielektrykach pole elektryczne powoduje tylko niewielkie przesunięcie ładunków wywołując polaryzację dielektryka.

Zbliżenie ciała naelektryzowanego odpowiada wprowadzeniu ciała do pola elektrycznego. W przewodniku wprowadzonym do pola elektrycznego ładunki swobodne przesuwają się tak, by wewnątrz przewodnika nie było pola elektrycznego. W wyniku czego przewodnik pozostaje elektrycznie jako całość, ale jego części uzyskują ładunek elektryczny zwany ładunkiem indukowanym. Przesunięte ładunki zmieniają pole elektryczne w przewodniku i w otaczającej przestrzeni. Po odsunięciu ładunku indukującego układ ładunków w przewodniku powraca do poprzedniego stanu.

Jeżeli części przewodnika zostaną rozłączone elektrycznie na elementy o różnym stanie naelektryzowania, to powstaną ciała trwale naelektryzowane

Zjawisko indukcji elektrostatycznej jest odpowiedzialne za większość przypadków elektryzowania się ciał, np. taśmociągów, samochodu jadącego drogą, osoby chodzącej po izolującej podłodze. Zjawisko to jest podstawą działania maszyny elektrostatycznej, urządzenia do uzyskiwania ciał naelektryzowanych.

Indukcja elektrostatyczna powoduje przyciąganie naelektryzowanego przez indukcję ciała, przez ciało które wywołało to naelektryzowanie. Siła ta jest wynikiem niejednorodności pola elektrycznego. Na ciało naelektryzowane działa siła w kierunku

większego natężenia pola elektrycznego.

INDUKCJA elektromagnetyczna to zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego

Zjawisko indukcji opisuje prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya:

Jeżeli jest to ruch obrotowy, to wygenerowana w ten sposób SEM nazywana jest siłą elektromotoryczną rotacji. SEM wytworzona przez nieruchome przewodniki w wyniku zmian indukcji magnetycznej nazywa się siłą elektromotoryczną transformacji. Prawo Faradaya stało się jednym z równań Maxwella. Indukcja elektromagnetyczna jest obecnie podstawową metodą wytwarzania prądu elektrycznego oraz podstawą działania wielu urządzeń elektrycznych np. prądnic, alternatorów, generatorów w elektrowniach lub silników indukcyjnych. Do określania kierunku indukowanego prądu, wskutek indukcji elektromagnetycznej, używana jest

REGUŁA LENZA, która brzmi: Siła elektromotoryczna indukcji ma taki zwrot, że przeciwdziała przyczynie, która doprowadziła do jej powstania.

INDUKCJA elektryczna wielkość fizyczna charakteryzująca pole elektryczne wytworzone wewnątrz dielektryka przez swobodne ładunki elektr. Jeżeli pomiędzy okładki kondensatora płaskiego, na których zgromadzone są ładunki swobodne, zostanie wsunięta płytka dielektryka, to pole elektr. między okładkami spowoduje polaryzację dielektryka i powstanie dodatkowego pola elektr., osłabiającego pole ładunków swobodnych. Jednostką jest (C/m2).

INDUKCJA magnetyczna Indukcja magnetyczna B jest wektorem, którego wartość jest równa wartości siły F działającej na dodatni ładunek elektryczny q wpadający do pola magnetycznego prostopadle do linii tego pola z prędkością v. W polu magnetycznym o indukcji 1T na ładunek 1C poruszający się prostopadle do linii pola z szybkością 1 m/s działa siła o wartości 1N.

Samoindukcja (indukcja własna) jest zjawiskiem elektromagnetycznym, szczególnym przypadkiem zjawiska indukcji elektromotorycznej. Samoindukcja występuje, gdy siła elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym obwodzie, w którym płynie prąd powodujący indukcję, powstająca siła elektromotoryczna przeciwstawia się zmianom natężenia prądu elektrycznego. Indukcyjność obwodu jest równa sile elektromotorycznej samoindukcji jaka powstaje w obwodzie przy zmianie natężenia o 1 A występująca w czasie 1 sekundy. Samoindukcja przeciwdziałając zmianie natężenia prądu powoduje: opóźnia wzrost i spadek natężenia prądu, wywołuje przepięcia niszczące obwody po wyłączeniu cewek, zmniejszenie natężenia prądu zmiennego. Samoindukcja występuje przede wszystkim w cewkach, ale także w mniejszym stopniu w każdym przewodniku elektrycznym. Wartość siły elektromotorycznej samoindukcji zależy od szybkości zmian natężenia prądu w obwodzie.

Prąd elektryczny to uporządkowany ruch elektronów w przewodniku, zachodzący pod wpływem sił elektrycznych, np. żarzenie włókna żarówki.

PRĄD zmienny prąd elektryczny, którego wartość natężenia zmienia się w czasie w dowolny sposób.

Prąd stały charakteryzuje się stałą wartością natężenia oraz kierunkiem przepływu.

PRĄD PRZEMIENNY - Nazywamy taki prąd, którego wartość natężenia i kierunek przepływu zmieniają się okresowo.

ZJAWISKO INDUKCJI - W wyniku zmian strumienia indukcji magnetycznej w przewodniku kołowym lub zwojnicy może powstać prąd elektryczny. Prąd ten będziemy nazywać prądem indukcyjnym.

REGUŁA LENZA - określa kierunek prądu indukcyjnego. Kierunek prądu indukcyjnego w przewodniku jest takie, że powstałe pole magnetyczne przeciwdziała przyczynie która go wywołuje.

SEM INDUKCJI to stosunek pracy do ładunku – Jeśli przewodnik porusza się w polu magnetycznym to siła elektromagnetyczna indukcji jest wynikiem działania na elektrony siły Lorenza - W poruszającym się przewodniku w polu magnetycznym również powstaje prąd indukcyjny - Prądy indukcyjne powstają w bryłach i płytach. Wartość SEM indukcji jest równa zmianie strumienia indukcji elektromagnetycznej podzielonej przez przyrost czasu w którym ten przyrost nastąpił.

INDUKCJA WZAJEMNA - to na indukowaniu prądu w drugim obwodzie na skutek zmian strumienia w obwodzie pierwszym.

PRAWO FARADAYA - Wartość SEM.. (to zdanie w SEM INDUKCJI, poj. Wyżej)

MOC PRĄDU PRZEMIENNEGO - Jest równa iloczynowi napięcia, natężenia i cosinusa kąta alfa przesunięcia fazowego.

TRANSFORAMTOR - Jest urządzeniem służącym do obniżania lub podwyższania napięcia prądu przemiennego. Zasada działania oparta jest na zjawisku samoindukcji. Transformator składa się z dwóch uzwojeń o różnej ilości zwojów nawiniętych na wspólny rdzeń. Do jednego z tych uzwojeń przyłancza się źródło napięcia przemiennego. Powoduje to w rdzeniu zmianę strumienia. W transformatorach moc uzyskiwana w uzwojeniu wtórnym jest mniejsza od mocy prądu w uzwojeniu pierwotnym. Transformator podwyższa napięcie wtedy, gdy na uzwojeniu wtórnym jest więcej zwoi niż na uzwojeniu pierwotnym. Napięcie wyjściowe jest tyle razy większe od napięcia wejściowego, ile razy liczba zwoi uzwojenia wtórnego jest większa od liczby zwojów uzwojenia pierwotnego. Transformator podwyższając napięcie obniża natężenie prądu.

PIERWSZE PRAWO MAXWELLA - Zmienne pole elektryczne wytwarza wirowe pole magnetyczne. Krążenie wektora indukcji magnetycznej po krzywej L jest proporcjonalne do zmian strumienia pola elektrycznego przechodzącego przez powierzchnię S rozpiętą na tej krzywej.

DRUGIE PRAWO MAXWELLA - Zmienne pole magnetyczne wytwarza wirowe pole elektryczne. Krążenie wektora natężenia pola elektrycznego po krzywej zamkniętej L jest równe ze znakiem przeciwnym czasowej pochodnej strumienia indukcji przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na krzywej L.

PRĄDNICA - zastosowanie zjawiska indukcji elektromag. W prądnicy zachodzi przemiana energii mechanicznej na energię elektryczną. Działanie prądnicy polega na tym, że obracając ramką w polu magnetycznym zmieniamy strumień indukcji magnetycznej w czasie.

Bezwładność to zachowanie prędkości ciała, gdy nie działa na nie żadna siła lub siły się równoważą, np. przy gwałtownym hamowaniu autobusu przewracamy się do przodu.

INDUKTOR - pozwala otrzymywać napięcia, rzędu kilkudziesięciu tysięcy woltów z jednego akumulatora. Wskutek zmian pola magnetycznego w rdzeniu w każdym zwoju drugiego solenoidu powstaje siła elektromotoryczna indukcji. Ponieważ tych zwoi jest bardzo dużo i są połączone szeregowo, więc całkowita siła elektromotoryczna będzie duża.

AMPEROMIERZ - przyrząd służący do pomiaru natężenia prądu elektrycznego. Działanie amperomierza opiera się na pomiarach efektów elektromagnetycznych, cieplnych itp., wywołanych przepływającym prądem. Włącza się go szeregowo do obwodu elektrycznego.

WOLTOMIERZ - miernik elektryczny służący do pomiaru napięcia, włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Zbudowany jest z odpowiednio wyskalowanego mikroamperomierza i dużego opornika elektrycznego.

OPÓR / OPORNOŚĆ - Opór obwodu jest stały dla danego obwodu i zależy od częstotliwości SEM doprowadzonej do obwodu. Wśród oporności można wyróżnić a) oporność czynną – jest to oporność obwodu dla prądu elektrycznego, która powoduje, że część energii tego prądu zostaje zamieniona na energię cieplną b) oporność bierną – jest to oporność obwodu dla prądu przemiennego, która nie powoduje zmniejszania się energii tego prądu c) oporność pozorna – oporność obwodu dla prądu przemiennego która składa się zarówno z oporności czynnej jaki i biernej.

Bezwładność to zachowanie prędkości ciała, gdy nie działa na nie żadna siła lub siły się równoważą, np. przy gwałtownym hamowaniu autobusu przewracamy się do przodu.

Elektromagnes to zwojnica, w której wnętrzu umieszczono stalowy rdzeń.

Foton to porcja energii fali elektromagnetycznej.

Połączenie równoległe odbiorników to połączenie odbiorników, przy którym odwrotność oporu całkowitego jest równa sumie odwrotności oporów poszczególnych odbiorników.

Połączenie szeregowe odbiorników to połączenie, w którym całkowity opór odbiorników jest równy sumie poszczególnych odbiorników.

Prądnica to urządzenie, w którym energia mechaniczna jest zamieniana w energię elektryczną.

Przewodnik to substancja, w której znajdują się swobodne elektrony; przewodzi prąd elektryczny.

Silnik elektryczny to urządzenie, w którym kosztem energii elektrycznej jest wykonywana praca mechaniczna (energia elektryczna jest zamieniana na energię mechaniczną).

Wahadło – ciało zawieszone lub zamocowane ponad swoim środkiem ciężkości wykonujące w pionowej płaszczyźnie drgania pod wpływem siły grawitacji. Ważną cechą wahadła fizycznego i matematycznego jest niezależność okresu drgań od maksymalnego wychylenia dla niewielkich wychyleń wahadła.

Fala elektromagnetyczna to rozchodzenie się w przestrzeni zmiany pól: elektrycznego i magnetycznego, np. promieniowanie γ, rentgenowskie, ultrafioletowe, światło, promieniowanie podczerwone, mikrofale, fale radiowe.

Fala głosowa to fala sprężysta o częstotliwości 20 – 20000 Hz, np. artysta wykonuje arię operową.

Fala sprężysta poprzeczna to rozchodzenie się zaburzenia ośrodka, którego cząsteczki wprowadzono w drgania prostopadłe do kierunku rozchodzenia się tego zaburzenia, np. jeden koniec długiego sznura przyczepiono do klamki od drzwi, a drugim wykonano pionowe ruchy w górę i w dół, równocześnie obserwując sznur.

i z powrotem po tym samym torze, po pewnym czasie ustaje, np. dziecko huśta się na huśtawce.

Długość fali to droga, jaką przebywa fala w czasie, gdy dowolna cząsteczka ośrodka wykonuje jedno pełne drganie (czyli w czasie jednego pełnego okresu). Jednostką długości fali jest . λ = vT ; λ = v/f; [λ] = 1m

PŁYWY MORSKIE: wywoływane są przez siły pływowe głównie grawitacji Księżyca, wyolbrzymiane przez różne zjawiska zachodzące w ziemskich oceanach. Pływowe siły grawitacyjne istnieją dzięki temu, że wody po stronie zwróconej ku Księżycowi są przez niego silniej przyciągane niż te po 2 stronie. Siły te "rozciągają" oceany, nadając im kształt elipsy. Powstają wówczas dwa "wybrzuszene"- obszary podwyższonego poziomu morza - po dwóch stronach Ziemi: zwróconej ku Księżycowi i przeciwnej, a obniżenie w miejscach prostopadłych do nich. Opisane wyżej deformacje okrążają naszą planetę w rytm wschodów i zachodów Księżyca będąc jednocześnie ciągniętymi przez obrót Ziemi, w wyniku czego wyprzedzają trochę Księżyc. Natężenie zjawiska potęguję bezwładność wody i kumulację energii w mniejszej ilości wody na spłyceniach oceanów. Nakładanie się tych czynników jest analogiczne do efektu narastania fali przy brzegach. Przesunięcie deformacji Ziemi względem Księżyca przyspiesza ruch Księżyca  Przeciętny czas między kolejnymi przypływami wynosi 12 godzin i 27 minut i zależy od ukształtowania akwenu a także pory roku oraz doby dlatego też nie da się wyznaczyć stałych godzin przypływu i odpływu w danym miejscu.

WZORY:

Długość fali w danym ośrodku

λ = vT

λ = v/f

Ruch jednostajnie przyspieszony

a = ΔV/t

przy V0 = 0: V = at

s = (at2)/2

[a] = m/s2

Wahadło mat: T-jedno wychylene, t-ogolny czas, l-dług, n-l. drgań.

Efekt Doplera: f- częstotliwość dźwięku, Cs-predkość dźwięku 340m/s,Vs-źródło, Vr-obserwator. W ułamku: na górze: + zbliżanie obserwatora – oddalanie się źródła, na dole: +oddalanie się źródła, -zbliżanie się źródła.

$\mathbf{f = fzero}\frac{\mathbf{Cs \pm V(r)}}{\mathbf{Cs \pm V(s)}}$ wyrażane w Hz

Siła między ładunkami:

$\mathbf{F}\mathbf{=}\frac{\mathbf{q}\mathbf{1*q}\mathbf{2}}{\mathbf{4}\mathbf{Pi*\varepsilon*r}\mathbf{}}$ q-ładunek, E-przenikalność elekt. (8,85*10(-12), r-odległość między ładunkami.