ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра физики
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к контрольной работе №2 по физике для студентов направления
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» профиль «Электропривод и автоматика» заочной формы обучения
Воронеж 2015
Составители: канд. физ.-мат. наук А.Г. Москаленко, канд. техн. наук М.Н. Гаршина, канд. физ.-мат. наук Е.П. Татьянина, канд. физ.-мат. наук Н.В. Матовых, канд. физ.- мат. наук Т.Л. Тураева
УДК 531 (07)
Методические указания к контрольной работе №2 по физике для студентов направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» профиль «Электропривод и автоматика» заочной формы обучения / ФГБОУ ВПО “Воронежcкий государственный технический университет”; сост. А.Г. Москаленко, М.Н. Гаршина, Е.П. Татьянина, Н.В. Матовых, Т.Л. Тураева. Воронеж, 2015. 34 с.
Методические указания содержат основные формулы, примеры решения задач, таблицы вариантов контрольных заданий по разделам: «Электростатика» и «Постоянный ток».
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле kr2_phys.pdf.
Табл. 1. Библиогр.: 8 назв.
Рецензент канд. физ.-мат. наук, доц. А.Ф. Татаренков
Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. физ.- мат. наук, проф. Т.Л. Тураева
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015
2
1.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
ИВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
1.Контрольную работу необходимо выполнять чернилами в ученической тетради, на обложке которой привести сведения по следующему образцу (разборчиво!):
Контрольная работа №2 по физике студента ФЗО, группы ЭЭТ-152 Шифр 251021
Иванова И.И.
2.Номера задач, которые студент должен включить в свою контрольную работу, определяются по таблице вариантов в соответствии с последним номером зачётной книжки (шифром).
3.Условия задач, с указанием номера, соответствующего таблице варианта, в контрольной работе надо переписывать полностью без сокращений.
4.Решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями. В тех случаях, когда это необходимо, выполняется пояснительный рисунок.
5.Решать задачу надо в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условиях задачи.
6.Все вычисления следует проводить в единицах СИ с соблюдением правил приближённых вычислений.
7.Если контрольная работа при рецензировании не зачтена, студент обязан представить её на повторную рецензию, включив в неё те задачи, решение которых оказалось неверным.
8.Выполненную контрольную работу необходимо зарегистрировать у методиста ФЗО и сдать на кафедру физики (Московский пр-т 14, ауд.204/1) вместе с карточкой рецензента на проверку не позднее, чем за две недели до начала сессии.
2.ЭЛЕКТРОСТАТИКА
2.1Основные законы и формулы
1.Напряженность и потенциал поля точечного заряда
|
1 q |
1 q |
||||||
E |
|
|
|
r; |
|
|
|
. |
4 0 |
r3 |
4 0 |
r |
|||||
2. Принцип суперпозиции электростатических полей
n n
E Ei; i.
i 1 i 1
3. Линейная, поверхностная и объемная плотность зарядов
dq; dq; dq. d ds dV
4. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме
|
1 |
N |
1 |
|
|
ФE EndS |
qi |
ρdV, |
|||
0 |
|
||||
S |
i 1 |
0 |
|||
где qi – алгебраическая сумма зарядов, охватываемых поверхностью.
5. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
E |
|
i |
|
j |
|
k ; |
E |
|
. |
|||
|
|
z |
||||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
x |
y |
|
|
|
|
||||
6. Циркуляция вектора напряженности
E d 0.
7. Работа сил электростатического поля
A12 q 1 2 или |
1 |
A12 q E d . |
|
|
2 |
2 |
|
|
1 |
n |
|
|
|
8. Поляризованность диэлектрика P |
|
pi |
, |
||
V |
|||||
|
i 1 |
|
|
||
где pi – дипольный момент i-ой молекулы; V – объем
диэлектрика.
Связь между поляризованностью диэлектрика и напряженностью электростатического поля
P 0E,
где – диэлектрическая восприимчивость вещества. 9. Вектор электрического смещения
D 0E P, или D 0E,
где = 1 + - диэлектрическая проницаемость вещества. 10. Теорема Гаусса для электростатического поля в
диэлектрике
n
ФD
DndS qi ,
S i 1
n
где qi – алгебраическая сумма сторонних электрических
i 1
зарядов, заключенных внутри замкнутой поверхности. 11. Условия на границе раздела двух диэлектриков
D2n D1n ; |
E2 E1 . |
12. Поле в однородном диэлектрике
E E0 / ; |
D D0 , |
где E0 и D0 - напряженность и электрическое смещение внешнего поля.
13. Напряженность электрического поля у поверхности проводника
E ,
0
где – поверхностная плотность зарядов.
3