DRGANIA ruch drg (oscylacja) –nieokresowy;- okresowy-położenie lub stan powtarza się w jdn odstępach czasu (T)
HARMONICZNE – x(t)=A0cos(0t+φ) x-wychylenie A
()-faza drg t czas φ-faza pocz 0-pulsacja = k/m=2/T
Częstotliwość- il pełn drgań na peł jedn czasu f=1/T [Hz]
II zas Fs=ma –kx=ma ma+kx=0 mx”+kx=0 x”+k/mx=0
Fs=-kx k-wsp sprężystości v=dx/dt a=dv/dt=-02x
Dudnienia-skł drgan harm || które niewiele róznia się pulsacjami wykon jedn przez punkt mat
E punktu drg E=Ek+Ep=1/2kA02
Ep=xo(-kx)dx=1/2 kx2
TŁUMIONE Ft=-bv b-wsp tłumienia
ma=Fs+Ft ma=-kx-bv ma+kx+bv=0
mx”+bx’+kx=0 x”+(b/m)x’+(k/m)x=0
02=k/m β=b/2m
x=A0e-βtcos(t+φ) =02-β2
β- T <0 T>T0
LOG DEKREMENT TŁUM =lnA(t)/A(t+T)=βt
Zmiana A w 1 T β=0 –ruch peł kryt
Β>0 ruch peł nie wyk drgań
DRGANIA WYM Fw=F0cos(t)
II zas ma=Fs+Ft+Fw ma+kx+bv=F0cos(t)
mx”+bx’+kx=F0cos(t) x=Acos(t+)
r=02-2β2 pulsacja rezonans
Zależność A rez I pul od wsp tłum
1 dla słab tł Amax dla nieco mniejszy od 0
Im mniejsza β tym bliżej0
2 β→0 Ar→ 3 dla b duż tł rez nie występuje
RUCH FALOWY- przenoszenie zaburzenia w ośrodku zw z transport energii przez ośrodek
Czoło fali- pow łącząca All p ośrodka do których dochodzi w danej chw fala
Promienie fali – linie do czoła wsk kier rozchodzenia się fal
Pow falowe- pow łącz p kt mają jedn fazy drgań
RODZAJE FAL I 1 podłużne- fale kt kier drg cząstek jest || do kier rozcho się fali 2poprzeczne – kier drgan do kierunku rozchodzenia się fali
II 1 płaskie- pow falowe są płaszcz prom prostymi ||
2 kuliste-pow fal sferami prom fal promieniami sfer
DŁ FALI =vT odl mi 2 p o fazach róż się o 2 (odl jaka fala przebywa w 1 T)
WEKTOR FALOWY k , wskazujący kier rozch się fali, opisujący oscylację fali w przestrzeni |k| =2/
INTERFERNCJA- nakładanie się fal (wzmóc φ=2n
Tłumienie φ=(2n+1)) warunek Kon:Stała w czasnie różnica faz fal nakładających się
DYFRAKCJA-ugięcie ,zniekształcenie pow falowej w wyniku natrafienia na przeszkodę ZAS HUYGENSA- każdy p do kt dociera czoło fali staje się źr elementarnej fali kulistej
FALA STOJĄCA- powst w wyniku interferencji fal
=4L/(2n+1) =2L/m
WŁASNOŚCI- wszystkie p ośrodka wykazują drg harm o tej samej fazie;- ampli drg cząsteczek zalezą od ich poł pocz
- odl m kolejnymi węzłami wynosi pół dł fali
-energia drgan nie jest przenoszona lecz trwale zmagazynowana w poszczególnych punktach
ELEKTROSTATYKA 1C=1A*1s
Ład elem-wart bezwz ładunku elektrycznego elektronu e~~1,6*10-19C
Ziarnistość ład –ładunek dowolnego ciała zawsze jest wielokr
ładunku elementarnego
PRAWO COULOMBA- siła odd 2 ładunków punkt jest ~do iloczynu tych ład i 1/~ do kwadratu odl miedzy nimi
F(wk)=kq1q2/r2 *er k=9*109 Nm2/C2
Ład próbny- mały ład dodatni
Pole El- ład el wytwarza w otacz go przest pole, kt możemy zaobs poprzez siłe dział na ład prób umieszcz w nim.
Natężenie pola el E(wk)=limq0→0F(wk)/q0 E(wk)=kq/r2 er
ZAS SUPERPOZYCJI Nat pola el wytw przez ukł ład jest wielokrotną sumą Nat pół pochodzących od każd z ład
E(wk)=Ei
Linie sił pola elektrostal(graf obraz pola)
1 styczna do linii sił pola w dow p wyznacza kier Nat pola E w tym p
2liczba lini na jedn pow prz pop jest ~do Nat pola
POLE JEDN-pole w kt siły w każdym p dział za stałą wart-kondesator pł
POTENCJAŁ EL ład punkt- stosunek energii pot do ład(napięcie m A i )
V=limq0→0U/q0 V=kQ/r
Ep ład –praca przes ład w polu el z A do
Ep(r)=U(r) = kQq/r WA→B=q0(VA-VB)
POW EKWI- pow stałego potencjału V=const
Linie sił pola el są do po ekwipotencjalnej
DIPOL el- ukł 2 równ ład o przec znakach znajd się w niewl odl od siebie p(wk)e=qa(wk) el mom dipolowy
Dipol w polu jedn – siły dział na dip tworzą parę sił kt stara się obrócić dip do poł || do lini sił pola
GĘSTOŚĆ LINIOWA całk ład zawarty na dł przew
Q=l =const Q=dl const
GĘSTOŚĆ POW- ład zawarty na pow (tzw Gaussa)
Q=s =const Q=sds const
GĘSTOŚĆ OBJ
Q=V =const Q=dV const
Strunień pola el-liczba linii sił pola przech przez pow poprz
=Es =E(wk)s(wk) = ES cos - niepoprz
=sE(wk)ds(wk)- falista
PRAWO GAUSSA POLE EL
Strumień pola el E przech prze pow zamknięta s (tzw pow gaussa) jest ~ do całk ład zawart wew pow S
0- przenikalność el w próżni
E=soE(wk)ds(wk)= Qcałk/ 0
Dla diel D=soD(wk)ds(wk)= Qcałk
Strumień ind el D przech prze pow zamkni S (gaussa) obejmującej ład swobodne jest równy sumie tych ład
D(wk)- wektor ind el = 0E(wk)
DIELEKTRYKI- nie przew ład el rodzaje: polarne- w nieobecności pola el cząst posiadają trwały mom dip. Zew Pol el bd usiłowało obrócic cz i ustawic je || do lini sił pola
Niepolarne-czast nie mają mom dip w nieobc zew pola el. Zew pole el pow rozsunięcie ład wew cząsteczek
POLARYZACJA- indukowany mom dip na jed V
p(wk)= limV→0 pe(wk)/ V –el momenty dip
p(wk) = 0E(wk) =1+ wzgl przenikalność diel
określa ile razy Nat pola el jest < od Nat zew pola el
Wniosek prawo COULOMBA W DIEL
F(wk)= (1/40)(q1q2/r2)er D(wk)=0E(wk) –wek ind el
dla próżni =1 D=0E E=E0+E’ –pole wyp
NAT PRĄDU EL I= dq/dt I=q/t (ład przepł przez przek pop w jedn czasu)
GĘSTOŚĆ PRĄDU- ilość ład przepływającycj przez jedn przek w jedn czasu j=I/S-przek pop j=dq/sdt
I=js j=const I=sj(wk)ds(wk) jconst
MAGNETYZM Strumień pola mag –strumien przepł przez pow S zdefiniowany jest jako il skal wekt indk magn i wekt normalnego do pow S
PRAWO GAUSSA DLA POLA MAG
B=soB(wk)ds(wk)=0 B-wekt ind mag
Strumien indk pola magB przez pow zamknięta jest =0
Linie pola mag są krzyw zamkniętymi
PRAWO BIOTA-SAVARTA pozwala znaleźć ind pola mag wytwarzanego przez mały element przew
dH(wk)=(I/4)(dl x r/r3)= I/4 * dlrsin/r3
H(wk)=dH
SIŁA LORENTZA siła dział na porusz się ład punkt w polu mag
FL(wk)=q(v x B) FL=|q|vB sin(v;B) FLv FLB
FL=0 gdy v=0 lub B=0 lub v||B FL=max gdy vB
Kierunek – siła Lorentza jest do v jak i do B
Ruch cząstki- pole zakrzywia tor ruchu cz w polu mag
FL – siła dośr qvB= mv2/r NAT POLA B(wk)=0H (wk)
SIŁA ELEKTRO DYN siła dział na przew z prądem
dF(wk)=I dx x B
dF=I(dl x B) F=BIl sin FBI lewa ręka
dF12=dl1I1I2/2a oddziaływanie w 2 przew prądy w tą samą strone – przyciągają się / w przeciwną odpychają się
PRAWO AMPERE’A LoHdl= Icałk LoBdl =0Icałk
Cyrkulacja wekt ind mag jest = sumie alg Nat prądów przecinających pow rozpięta na konturze całkowania pomnożonej przez przenikalność mag w próżni
Przwodnik prostolin B||l LoBdl=0I→Bodl=0I
B=0I/2r
PRAWO IND FARADAYA siła elektromotoryczna indukowana w obw jest = szybkości zmian strum magn przech przez pow ogranicz tym obw ind= - dB/dt B=sBds
REGUŁA LENZA – określenie kier indukowanego prądu
Prąd ind w obw ma taki kier ze wytwarzane przez ten prąd własne pole mag przeciwdziała zmianie strumienia mag która go wywołuje PRĄD PRZESUNIĘCIA- prąd miedzy okład kondensatora zw ze zmianą pola el podczas ład i rozładow Kon(miedze okł Kon powstaje pole mag , kt linie SA okręgami)
PRĄD PRZEWODZENIA- prąd płynąćy w przewod zw z ruchem nośników ładunków
PRAWA MAXWELLA !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1 Uogólnione prawo ind Faradaya
LoE(wk)dl(wk)= - dB/dt B=sBds –strumien ind pola mag
Zmienne pole mag wytwarza wirowe pole el , kt może wytwarzać prąd el.
2 Uogólnione prawo Ampere’a
LoH(wk)dl(wk)= I + dD/dt D=sD(wk)ds(wk) –strumien pola el Prąd el lub zmienne pole el wytwarza wirowe pole mag
3 Prawo Gaussa dla pola el
D=sD(wk)ds(wk)= Qcałk
Strumien ind pola el przez pow zamkni S jest równy sumie alg ład swobodnych zawartych wew tej pow
4 Prawo Gaussa dla pola mag
B=soB(wk)ds(wk)=0 strumien pola mag przech przez dowoln pow zamkni jest =0