Физика 11 класс контрольная работа основы электродинамики: Фонд оценочных материалов по физике , 11 класс УМК Мякишев

Контрольная работа «Основы электродинамики» 11 класс

Контрольная работа №1: «Основы электродинамики» Контрольная работа №1: «Основы электродинамики» Вариант I Вариант II 1.В направлении, перпендикулярном линиям индукции, влетает в магнитное поле протон со скоростью 8 Мм/с. Найти индукцию поля, если протон описал окружность  1,2 см                                                                                                                               1,5 см 2.Найти   скорость   изменения   магнитного   потока   в   соленоиде   из   3000 витков при возбуждении в нём ЭДС индукции 120 В. 2.Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 30 см2, чтобы при магнитной индукции 0,2 Тл в течение 5 мс в ней возникала ЭДС 10 В? 3.  В витке, выполненном из алюминиевой проволоки (удельное сопротивление алюминия 2,8•10­8  Ом•м) длиной 15 см и площадью поперечного сечения 1,8 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока. 4.В катушке индуктивностью 0,8 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия магнитного поля, если сила тока уменьшится в четыре раза? Контрольная работа №1: «Основы электродинамики» Контрольная работа №1: «Основы электродинамики» Вариант I Вариант II 1.В направлении, перпендикулярном линиям индукции, влетает в магнитное поле протон со скоростью 8 Мм/с. Найти индукцию поля, если протон описал окружность  1,2 см                                                                                                                               1,5 см 2.Найти   скорость   изменения   магнитного   потока   в   соленоиде   из   3000 витков при возбуждении в нём ЭДС индукции 120 В. 2.Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 30 см2, чтобы при магнитной индукции 0,2 Тл в течение 5 мс в ней возникала ЭДС 10 В? 3.  В витке, выполненном из алюминиевой проволоки (удельное сопротивление алюминия 2,8•10­8  Ом•м) длиной 15 см и площадью поперечного сечения 1,8 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока. 4.В катушке индуктивностью 0,8 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия магнитного поля, если сила тока уменьшится в четыре раза?

Тест по физике Основы электродинамики 11 класс

Тест по физике Основы электродинамики. Магнитное поле 11 класс с ответами. Тест состоит из 2 вариантов. В каждом варианте по 6 заданий.

Вариант 1

A1. Индукция магнитного поля — это векторная физиче­ская величина, равная отношению:

1) силы, действующей на элемент длины проводника, помещенный в данную точку поля, к произведению силы тока на длину элемента
2) силы тока, действующей на элемент длины провод­ника, помещенный в данную точку поля, к произве­дению силы на длину элемента
3) напряжения, действующего на элемент длины про­водника, помещенный в данную точку поля, к про­изведению силы тока на длину элемента
4) напряжения, действующего на элемент длины про­водника, помещенный в данную точку поля, к про­изведению работы тока на длину элемента

А2. При увеличении тока в контуре в 4 раза индукция маг­нитного поля:

1) увеличится в 4 раза
2) уменьшится в 4 раза
3) увеличится в 16 раз
4) не изменится

А3. Три частицы влетели в однородное магнитное поле. На рисунке траектории их движения показаны штриховой линией.

Линии магнитной индукции направлены от наблюдателя. Отрицательный заряд имеет:

1) только частица 1
2) только частица 2
3) только частица 3
4) частицы 2 и 3

А4. Доказательством реальности существования магнит­ного поля может служить:

1) наличие источника поля
2) отклонение заряженной частицы, движущейся в поле
3) взаимодействие двух проводников с током
4) существование электромагнитных волн

В1. Горизонтальный проводник длиной l = 0,20 ми мас­сой m = 0,01 кг, подвешенный на двух тонких нитях, находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией В = 0,25 Тл. На какой угол α от вертикали отклонятся нити, если по проводнику пропустить ток I = 2,0 А?

C1. Протон с энергией W = 1,0 МэВ влетел в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям индукции. Какой должна быть минимальная протяженность поля l в направлении движения протона, чтобы направление его движения изменилось на противоположное? (Магнитная индукция поля В = 1 Тл.)

Вариант 2

A1. Индукция магнитного поля показывает, чему равна:

1) сила, действующая на элемент проводника с током единичной длины, если по нему идет ток единичной силы
2) сила, действующая на проводник с током, если по нему идет ток единичной силы
3) сила тока, действующая на элемент проводника с то­ком единичной длины
4) сила тока, действующая на проводник с током единичной длины

А2. На рисунке изображен проводник с током. Символ «+» означает, что ток в проводнике направлен от наблю­дателя. Куда направлен вектор магнитной индукции поля в точке а?

1) только в направлении 1
2) только в направлении 2
3) в направлении 1 или 3
4) только в направлении 4

А3. В горизонтально расположенном проводнике длиной 50 см и массой 10 г сила тока равна 20 А. Найдите индук­цию магнитного поля, в которое нужно поместить провод­ник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

1) 10^-2 Тл
2) 10 Тл
3) 0,1 мТл
4) 100 Тл

А4. Для двух параллельных проводников, находящихся в вакууме, модуль силы взаимодействия между элемен­тами токов, на которые можно разложить любые участки проводников, прямо пропорционален токам, протекаю­щим по проводникам, длинам элементов и обратно про­порционален квадрату расстояния между ними — гласит закон:

1) Ампера
2) Фарадея
3) Ленца
4) Ньютона

В1. На горизонтальных рельсах, расстояние между ко­торыми

l = 60 см, перпендикулярно им стоит стержень. Определите силу тока I, который надо пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться. Рельсы и стержень находятся в однородном вертикальном поле с индукцией B = 0,6 Тл. Масса стержня m = 0,5 кг, коэффициент тре­ния стержня о рельсы µ = 0,1.

C1. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 400 В, влетел в однородное магнитное поле с индукци­ей В = 1,5 мТл и описал дугу окружности. Найдите радиус этой окружности R.

Ответы на тест по физике Основы электродинамики. Магнитное поле 11 класс

Вариант 1
А1-1
А2-2
А3-1
А4-2
В1. 45°
С1. 14 см
Вариант 2
А1-1
А2-1
А3-1
А4-1
В1. 1,4 А
С1. 4,5 см

Методическая разработка по физике (11 класс) на тему: Основы электродинамики в вопросах и задачах.

Основы электродинамики в вопросах и задачах

Теоретическая часть

1.Постоянные магниты. Взаимодействие токов. Сила Ампера.

2. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.

3. Опыты Фарадея.  Магнитный поток. Правило Ленца.

4.Закон электромагнитной индукции.

5.Самоиндукция.  Индуктивность.

6.Энергия магнитного поля.

7.Механические колебания. График колебательного движения. Фаза колебаний.

8.Пружинный маятник.

9.Математический маятник.

10.Энергия гармонических колебаний.

11.Вынужденные колебания.

12.Свободные электромагнитные колебания. Формула Томсона.

13.Вынужденные электромагнитные колебания.

14.Генератор переменного тока.

15.Мощность переменного тока.

16.Трансформатор.  

17.Интерференция и дифракция волн.

18.Звук. Высота. громкость и тембр звука.

19.Колебания, волны, звук и здоровье человека.

20.Электромагнитные волны.

21.Экспериментальное исследование электромагнитных волн.

22.Индуцированное электрическое поле.

23.Сила Ампера.

24.Магнитная индукция.

25.Превращение энергии при гармонических колебаниях.

26.Резонанс

27.Свободные колебания в колебательном контуре.

28.Превращение энергии при электромагнитных колебаниях

29.Период свободных электрических колебаний.

30.Переменный электрический ток.

 Практическая часть

1.В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции находится проводник длиной 70 см, по которому течет ток силой 70 А. Определите силу, действующую на проводник.

2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл на проводник с током в 30 А, длина активной части которого 10 см, действует сила 1,5 Н. Под каким углом к вектору индукции расположен проводник?

3.Какая сила действует на проводник длиной 10 см в однородном магнитном поле с индукцией 2,6 Тл, если ток в проводнике 12 А, а угол между направлением тока и линиями индукции 30°?

4.На проводник длиной 50 см с током 2 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила 0,05 Н. Определите угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

5.Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с током в 25 А действует сила 0,05 Н? Длина активной части проводника 5 см. Направления линий индукции и тока взаимно перпендикулярны.

6.В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции влетает электрон со скоростью 107 м/с. Определите индукцию поля, если электрон описал окружность радиусом 1 см.

7.В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл в вакууме движется электрон со скоростью 3·106 м/с. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции равен 90°?

8.Определите период и частоту колебаний пружинного маятника, если его масса 100г, а жёсткость пружины 400 Н/м.

9.Периоды колебаний двух математических маятников относятся как 3:5. Во сколько раз один маятник короче другого?

10. Груз, подвешенный на пружине жёсткостью k=100Н/м, совершает гармонические колебания, энергия которых Е=5х10-3  Дж. Какова амплитуда колебаний груза.

11. Найдите период собственных колебаний в колебательном контуре, если ёмкость конденсатора 200 пФ, а индуктивность катушки — 80мГн.

12.Ёмкость конденсатора колебательного контура равна 10пФ. Какой должна быть индуктивность катушки, чтобы частота собственных колебаний в контуре была 1 МГц.

13.Изменение ЭДС индукции в зависимости от времени задано уравнением е=120sin100πt( величины выражены в единицах (СИ). Найдите амплитуду, частоту и период колебаний ЭДС.

14.Электрон движется в однородном магнитном поле в вакууме перпендикулярно линиям индукции по окружности радиусом 1 см. Определите скорость движения электрона, если магнитная индукция поля 0,2 Тл.

15.Электрон и протон, двигаясь с одинаковой скоростью, попадают в однородное магнитное поле. Сравните радиусы кривизны траекторий протона и электрона.

Основы электродинамики в вопросах и задачах

№1

1.Постоянные магниты. Взаимодействие токов. Сила Ампера.

2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции находится проводник длиной 70 см, по которому течет ток силой 70 А. Определите силу, действующую на проводник.

№2

1. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.

2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл на проводник с током в 30 А, длина активной части которого 10 см, действует сила 1,5 Н. Под каким углом к вектору индукции расположен проводник?

№3

1. Опыты Фарадея.  Магнитный поток. Правило Ленца.

2.Какая сила действует на проводник длиной 10 см в однородном магнитном поле с индукцией 2,6 Тл, если ток в проводнике 12 А, а угол между направлением тока и линиями индукции 30°?

№4

1.Закон электромагнитной индукции.

2.На проводник длиной 50 см с током 2 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила 0,05 Н. Определите угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

№5

1.Самоиндукция.  Индуктивность.

2.Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с током в 25 А действует сила 0,05 Н? Длина активной части проводника 5 см. Направления линий индукции и тока взаимно перпендикулярны.

№6

1.Энергия магнитного поля.

2.В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции влетает электрон со скоростью 107 м/с. Определите индукцию поля, если электрон описал окружность радиусом 1 см.

№7

1.Механические колебания. График колебательного движения. Фаза колебаний.

2.В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл в вакууме движется электрон со скоростью 3·106 м/с. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции равен 90°?

№8

1.Пружинный маятник.

2.Определите период и частоту колебаний пружинного маятника, если его масса 100г, а жёсткость пружины 400 Н/м.

№9

1.Математический маятник.

2.Периоды колебаний двух математических маятников относятся как 3:5. Во сколько раз один маятник короче другого?

№10

1.Энергия гармонических колебаний.

2. Груз, подвешенный на пружине жёсткостью k=100Н/м, совершает гармонические колебания, энергия которых Е=5х10-3  Дж. Какова амплитуда колебаний груза.

№11

1.Вынужденные колебания.

2. Найдите период собственных колебаний в колебательном контуре, если ёмкость конденсатора 200 пФ, а индуктивность катушки — 80мГн.

№12

1.Свободные электромагнитные колебания. Формула Томсона.

2.Ёмкость конденсатора колебательного контура равна 10пФ. Какой должна быть индуктивность катушки, чтобы частота собственных колебаний в контуре была 1 МГц.

№13

1.Вынужденные электромагнитные колебания.

2.Изменение ЭДС индукции в зависимости от времени задано уравнением е=120sin100πt( величины выражены в единицах (СИ). Найдите амплитуду, частоту и период колебаний ЭДС.

№14

1.Генератор переменного тока.

2.Электрон движется в однородном магнитном поле в вакууме перпендикулярно линиям индукции по окружности радиусом 1 см. Определите скорость движения электрона, если магнитная индукция поля 0,2 Тл.

№15

1.Мощность переменного тока.

2.Электрон и протон, двигаясь с одинаковой скоростью, попадают в однородное магнитное поле. Сравните радиусы кривизны траекторий протона и электрона.

№16

1.Трансформатор.  

2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл перпендикулярно линиям индукции находится проводник длиной 70 см, по которому течет ток силой 70 А. Определите силу, действующую на проводник.

№17

1.Интерференция и дифракция волн.

2.В однородном магнитном поле с индукцией 0,8 Тл на проводник с током в 30 А, длина активной части которого 10 см, действует сила 1,5 Н. Под каким углом к вектору индукции расположен проводник?

№18

1.Звук. Высота. громкость и тембр звука.

2.Какая сила действует на проводник длиной 10 см в однородном магнитном поле с индукцией 2,6 Тл, если ток в проводнике 12 А, а угол между направлением тока и линиями индукции 30°?

№19

1.Колебания, волны, звук и здоровье человека.

2.На проводник длиной 50 см с током 2 А в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл действует сила 0,05 Н. Определите угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

№20

1.Электромагнитные волны.

2.Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с током в 25 А действует сила 0,05 Н? Длина активной части проводника 5 см. Направления линий индукции и тока взаимно перпендикулярны.

№21

1.Экспериментальное исследование электромагнитных волн.

2.В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции влетает электрон со скоростью 107 м/с. Определите индукцию поля, если электрон описал окружность радиусом 1 см.

№22

1.Индуцированное электрическое поле.

2.В однородном магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл в вакууме движется электрон со скоростью 3·106 м/с. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции равен 90°?

№23

1.Сила Ампера.

2.Определите период и частоту колебаний пружинного маятника, если его масса 100г, а жёсткость пружины 400 Н/м.

№24

1.Магнитная индукция.

2.Периоды колебаний двух математических маятников относятся как 3:5. Во сколько раз один маятник короче другого?

№25

1.Превращение энергии при гармонических колебаниях.

2. Груз, подвешенный на пружине жёсткостью k=100Н/м, совершает гармонические колебания, энергия которых Е=5х10-3  Дж. Какова амплитуда колебаний груза.

№26

1.Резонанс

2. Найдите период собственных колебаний в колебательном контуре, если ёмкость конденсатора 200 пФ, а индуктивность катушки — 80мГн.

№27

1Свободные колебания в колебательном контуре.

2.Ёмкость конденсатора колебательного контура равна 10пФ. Какой должна быть индуктивность катушки, чтобы частота собственных колебаний в контуре была 1 МГц.

№28

1.Превращение энергии при электромагнитных колебаниях

2.Изменение ЭДС индукции в зависимости от времени задано уравнением е=120sin100πt( величины выражены в единицах (СИ). Найдите амплитуду, частоту и период колебаний ЭДС.

№29

1..Период свободных электрических колебаний.

2.Электрон движется в однородном магнитном поле в вакууме перпендикулярно линиям индукции по окружности радиусом 1 см. Определите скорость движения электрона, если магнитная индукция поля 0,2 Тл.

№30

1.Переменный электрический ток.

2.Электрон и протон, двигаясь с одинаковой скоростью, попадают в однородное магнитное поле. Сравните радиусы кривизны траекторий протона и электрона.

Тест Электродинамика (11 класс) с ответами по физике

Сложность: знаток….

1. Вопрос 1 из 10

   Куда направлен вектор магнитной индукции поля в точке А, находящейся на оси кругового тока?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 67% ответили правильно
   • 67% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Следующий вопрос Ответить

2. Вопрос 2 из 10

   Заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v. (Tочками указано направление линий магнитной индукции к читателю.) В каком направлении отклонится частица?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 56% ответили правильно
   • 56% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

3. Вопрос 3 из 10

   Проводник находится в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл. Длина проводника 0,1 м. Какой ток надо пропустить по проводнику, чтобы он выталкивался из этого поля с силой 2,5 Н? Угол между проводником с током и вектором магнитной индукции равен 30°

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 74% ответили правильно
   • 74% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

4. Вопрос 4 из 10

   Когда якорем замыкают полюса дугообразного магнита, стрелка гальванометра отклоняется. Почему это происходит?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 51% ответили правильно
   • 51% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

5. Вопрос 5 из 10

   В однородное магнитное поле с индукцией 7 Тл в вакууме влетает пылинка, несущая заряд 0,1 Кл, со скоростью 800 м/с и под углом 30° к направлению линий магнитной индукции. Определите силу, действующую на пылинку со стороны магнитного поля.

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 72% ответили правильно
   • 72% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

6. Вопрос 6 из 10

   Катушка диаметром 20 см, имеющая 50 витков, находится в переменном магнитном поле. Найдите скорость изменения индукции поля в тот момент, когда ЭДС индукции, возбуждаемая в обмотке, равна 100 В

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 58% ответили правильно
   • 58% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

7. Вопрос 7 из 10

   С помощью какого опыта можно показать возникновение индукционного тока?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 56% ответили правильно
   • 56% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

8. Вопрос 8 из 10

   Когда металлический стержень присоединили к одному из полюсов источника тока, то вокруг него образовалось поле:

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы ответили лучше 56% участников
   • 44% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

9. Вопрос 9 из 10

   Магнит вводится в алюминиевое кольцо так, как показано на рисунке. Направление тока в кольце указано стрелкой. Каким полюсом магнит вводится в кольцо?

   • Правильный ответ
   • Неправильный ответ
   • Вы и еще 52% ответили правильно
   • 52% ответили правильно на этот вопрос

   В вопросе ошибка?

   Ответить

10. Вопрос 10 из 10

    Пылинка с зарядом 2 Кл влетает в вакууме в однородное магнитное поле со скоростью 500 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Величина магнитной индукции магнитного поля 6 Тл. Определите силу, действующую на пылинку со стороны магнитного поля

    • Правильный ответ
    • Неправильный ответ
    • Вы и еще 64% ответили правильно
    • 64% ответили правильно на этот вопрос

    В вопросе ошибка?

    Ответить

ТОП-3 тестакоторые проходят вместе с этим

Тест «Электродинамика» (11 класс) с ответами предназначен для проверки и закрепления материала. Вопросы касаются особенностей движения электромагнитных частиц и других электродинамических процессов, некоторые тесты посвящены умению решать задачи. Представленные задания разного уровня сложности, что позволяет объективно оценить свои знания. Тесты можно просматривать в электронном виде с любого устройства. Вопросы подборки будут полезны и для 11-класников, которые готовятся к государственному экзамену.

Тест по физике «Электродинамика» – один из самых эффективных методов самооценивания и самоподготовки.

Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.6. Всего получено оценок: 120.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать — пройдите тест.

Тест по физике на тему «Электродинамика»; 11 класс — К уроку — Физика и астрономия

Автор: Самойлова Людмила Ивановна

Место работы: МОКУ «Покровская средняя общеобразовательная школа Октябрьского района»

Должность: учитель физики

Дополнительные сведения: тест разработан по содержанию общеобразовательной программы для 11 класса средней школы

Тест №1 «Электродинамика»

Вариант №1

1. В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?

1 – электрон движется прямолинейно и равномерно;

2 – электрон движется равномерно по окружности;

3 – электрон движется равноускорено прямолинейно.

А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 1 и 2 Д. 1 и 3 Е. 2 и 3 Ж. Во всех случаях

З. Такого случая среди вариантов нет

2. На проводник, помещенный в магнитное поле, действует сила 3 Н. Длина активной части проводника 60 см, сила тока 5 А. Определите модуль вектора магнитной индукции поля.

А. 3Тл Б. 0,1Тл В. 1Тл Г. 6Тл Д. 100Тл

3. Какая физическая величина измеряется в вольтах?

А. Индукция поля Б. Магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность

4. Частица с электрическим зарядом 8·10^-19 Кл движется со скоростью 220 км/ч в магнитном поле с индукцией 5 Тл, под углом 30⁰. Определить значение силы Лоренца.

А. 10^-15 Н Б. 2·10^-14 Н В. 2·10^-12 Н Г. 1,2·10^-16 Н Д. 4·10^-12 Н Е. 1,2·10^-12 Н

5. Прямолинейный проводник длиной 10 см расположен под углом 30⁰ к вектору магнитной индукции. Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 200 мА и индукции поля 0,5 Тл?

А. 5 мН Б. 0,5 Н В. 500 Н Г. 0,02 Н Д. 2Н

6. При вдвигании в катушку постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется это явление?

А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция

В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность

7. Определить магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, площадью 1 м², если вертикальная составляющая индукции магнитного поля 0,005 Тл.

А. 200 Н Б. 0,05 Вб В. 5 мФ Г. 5000 Вб Д. 0,02 Тл Е. 0,005 Вб

8. Магнитное поле создается….

А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянными магнитами

9. Сила тока, равная 1 А, создает в контуре магнитный поток в 1 Вб. Определить индуктивность контура.

А. 1 А Б. 1 Гн В. 1 Вб Г. 1 Гн Д. 1 Ф

10. В цепи, содержащей источник тока, при замыкании возникает явление…

А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция

В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность

11. Какова энергия магнитного поля катушки индуктивностью, равной 2 Гн, при силе тока в ней, равной 200 мА?

А. 400 Дж Б. 4·10⁴ Дж В. 0,4 Дж Г. 8·10^-2 Дж Д. 4·10^-2 Дж

12. Вблизи неподвижного положительно заряженного шара обнаруживается….

А. Электрическое поле Б. Магнитное поле В. Электромагнитное поле

Г. Попеременно то электрическое, то магнитное поля

13. Определить индуктивность катушки через которую проходит поток величиной 5 Вб при силе тока 100 мА.

А. 0,5 Гн Б. 50 Гн В. 100 Гн Г. 0,005 Гн Д. 0,1 Гн

14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитном поле с индукцией 100 мТл, если оно полностью исчезает за 0,1 с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1 м².

А. 100 В Б. 10 В В. 1 В Г. 0,1 В Д. 0,01 В

15. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?

А. Иногда Б. Нет В. Да Г Недолго

16. Определить сопротивление проводника длиной 40 м, помещенного в магнитное поле, если скорость движения 10 м/с, индукция поля равна 0,01 Тл, сила тока 1А.

А. 400 Ом Б. 0,04 Ом В. 0,4 Ом Г. 4 Ом Д. 40 Ом

Тест №1 «Электродинамика»

Вариант №2

1. В каком случае можно говорить о возникновении магнитного поля?

А. Частица движется прямолинейно ускоренно Б. Заряженная частица движется прямолинейно равномерно В. Движется магнитный заряд

2. Определить силу, действующую на проводник длиной 20 см, помещенный в магнитное поле с индукцией 5 Тл, при силе тока 10 А.

А. 10 Н Б. 0,01 Н В. 1 Н Г. 50 Н Д. 100 Н

3. Какая физическая величина измеряется в веберах?

А. Индукция поля Б. Магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность

4. Частица с электрическим зарядом 4·10^-19 Кл движется со скоростью 1000 км/ч в магнитном поле с индукцией 5 Тл, под углом 30⁰. Определите значение силы Лоренца.

А. 10^-15 Н Б. 2·10^-14 Н В. 2,7·10^-16 Н Г. 10^-12 Н Д. 4·10^-16 Н Е. 2,7·10^-12 Н

5. При выдвигании из катушки постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется это явление?

А. Электростатическая индукция Б. Магнитная индукция

В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. Индуктивность

6. Электрическое поле создается….

А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянными магнитами

7. Прямолинейный проводник длиной 20 см расположен под углом 30⁰ к вектору индукции магнитного поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 100 мА и индукции поля 0,5 Тл?

А. 5 мН Б. 0,5 Н В. 500 Н Г. 0,02 Н Д. 2 Н

8. Чем определяется величина ЭДС индукции в контуре?

А. Магнитной индукцией в контуре Б. Магнитным потоком через контур

В. Индуктивностью контура Г. Электрическим сопротивлением контура

Д. Скоростью изменения магнитного потока

9. Какой магнитный поток создает силу тока, равную 1 А, в контуре с индуктивностью в 1 Гн?

А. 1А Б. 1 Гн В. 1 Вб Г. 1 Тл Д. 1 Ф

10. Чему равен магнитный поток, пронизывающий поверхность контура площадью 1 м², индукция магнитного поля равна 5 Тл? Угол между вектором магнитной индукции и нормалью равен 60⁰.

А. 5 Ф Б. 2,5 Вб В. 1,25 Вб Г. 0,25 Вб Д. 0,125 Вб

11. При перемещении заряда по замкнутому контуру в вихревом электрическом поле, работа поля равна….

А. Ноль Б. Какой – то величине В. ЭДС индукции

12. Определить индуктивность катушки, если при силе тока в 2 А, она имеет энергию 0,4 Дж.

А. 200 Гн Б. 2 мГн В. 100 Гн Г. 200 мГн Д. 10 мГн

13. По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…

А. Только магнитное поле Б. Только электрическое поле В. Электромагнитное поле

Г. Поочередно то магнитное, то электрическое поле

14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией 200 мГн, если оно полностью исчезает за 0,01 с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1 м².

А. 200 В Б. 20 В В. 2 В Г. 0,2 В Д. 0,02 В

15. Определить сопротивление проводника длиной 20 м, помещенного в магнитное поле, если скорость движения 10 м/с, индукция поля равна 0,01 Тл, сила тока 2 А.

А. 400 Ом Б. 0,01 Ом В. 0,4 Ом Г. 1 Ом Д. 10 Ом

16. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?

А. Иногда Б. Нет В. Да Г. Недолго

Тест №1 «Электродинамика»

Вариант №3

1. В каком случае вокруг движущегося электрона возникает магнитное поле?

1 – электрон движется равномерно и прямолинейно;

2 – электрон движется равномерно по окружности;

3 – электрон движется равноускорено прямолинейно.

А. 3 Б. 2 В. 1 Г. 1 и 2 Д. 1 и 3 Е. 1, 2 и 3 Ж. 2 и 3

З. Такого случая среди вариантов нет

2. На проводник, помещенный в магнитное поле, действует сила 1 Н. длина активной части проводника 60 см, сила тока 15 А. Определить модуль вектора магнитной индукции поля.

А. 3Тл Б. 0,1Тл В. 1Тл Г. 6Тл Д. 100Тл

3. Магнитное поле создается…

А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянным магнитом

4. Какая физическая величина измеряется в «генри»?

А. индукция поля Б. магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность

5. Частица с электрическим зарядом 8*10^-19Кл движется со скоростью 500км/ч в магнитном поле с индукцией 10Тл, под углом 30⁰ к вектору магнитной индукции. Определить значение силы Лоренца.

А. 10^-16Н Б. 2*10^-14Н В. 2,7*10^-16Н Г. 10^-12Н Д. 4*10^-16Н Е. 5,5*10^-16Н

6. Прямолинейный проводник длиной 10см расположен под углом 30⁰ к вектору индукции магнитного поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, при силе тока 200мА и индукции поля 0,5Тл?

А. 5*10^-3Н Б. 0,5Н В. 500Н Г. 0,02Н Д. 2Н

7. Определить магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, площадью 1м², если вертикальная составляющая индукции магнитного поля 0,005Тл.

А. 200Н Б. 0,05Вб В. 0,005Ф Г. 5000Вб Д. 0,02Вб Е. 0,005Вб

8. Магнитное поле создается…

А. Неподвижными электрическими зарядами Б. Магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами Г. Движущимися электрическими зарядами

9. Сила тока, равная 1А, создает в контуре магнитный поток в 1Вб. Определить индуктивность контура.

А. 1А Б. 1Гн В. 1Вб Г. 1Тл Д. 1Ф

10. В цепи, содержащей источник тока, при замыкании возникает явление…

А. электростатическая индукция Б. магнитная индукция В. Электромагнитная индукция

Г. Самоиндукция Д. индуктивность

11. При вдвигании в катушку постоянного магнита в ней возникает электрический ток. Как называется это явление?

А. электростатическая индукция Б. магнитная индукция В. Электромагнитная индукция

Г. Самоиндукция Д. индуктивность

12. Какова энергия магнитного поля катушки индуктивностью, равной 4Гн, при силе тока в ней, равной 200мА?

А. 1600Дж Б. 8*10^-2Дж В. 0,4Дж Г. 16*10^-4Дж Д. 4*10^-2Дж

13. Вблизи неподвижного положительно заряженного шара образуется…

А. электрическое поле Б. магнитное поле В. Электрическое и магнитное поля

Г. Попеременно то электрическое, то магнитное

14. Определить индуктивность катушки, через которую проходит поток величиной 50Вб при силе тока 10мА.

А. 0,5Гн Б. 50Гн В. 100Гн Г. 5000Гн Д. 0,1Гн

15. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией 100мТл, если оно полностью исчезает за 0,1с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1м².

А. 100В Б. 10В В. 1В Г. 0,1В Д. 0,01В

16. Определить сопротивление проводника длиной 40м, помещенного в магнитное поле, если скорость движения 10м/с, индукция поля равна 0,01Тл, сила тока 1А.

А. 400Ом Б. 0,04Ом В. 0,4Ом Г. 4Ом Д. 40Ом

Тест №1 «Электродинамика»

Вариант №4

1. Какая физическая величина измеряется в «веберах»?

А. индукция поля Б. магнитный поток В. ЭДС индукции Г. Индуктивность

2. Определить силу, действующую на проводник с током длиной 40см, помещенный в магнитное поле с индукцией 5Тл, при силе тока 5А.

А. 1000Н Б. 0,01Н В. 1Н Г. 50Н Д. 10Н

3. Частица с электрическим зарядом 4*10^-19Кл движется со скоростью 1000км/ч в магнитном поле с индукцией 5Тл, под углом 30⁰ к вектору магнитной индукции. Определить значение силы Лоренца.

А. 10^-16Н Б. 2,7*10^-14Н В. 1,7*10^-16Н Г. 10^-12Н Д. 4*10^-16Н Е. 2,7*10^-16Н

4. При движении катушек относительно друг друга в одной из них возникает электрический ток, при условии, что другая подключена к источнику тока. Как называется данное явление?

А. электростатическая индукция Б. магнитная индукция В. Электромагнитная индукция Г. Самоиндукция Д. индуктивность

5. Электрическое поле создается…

А. неподвижными электрическими зарядами Б. магнитными зарядами

В. Постоянными электрическими зарядами Г. Постоянными магнитами

6. В каком случае можно говорить о возникновении магнитного поля?

А. заряженная частица движется прямолинейно ускоренно Б. заряженная частица движется прямолинейно равномерно В. Движется магнитный заряд

7. Прямолинейный проводник длиной 20см расположен под углом 90⁰ к вектору индукции магнитного поля. Какова сила Ампера, действующая на проводник, если сила тока в нем равна 100мА, а индукция магнитного поля – 0,5Тл?

А. 5мН Б. 0,2Н В. 100Н Г. 0,01Н Д. 2Н

8. От чего зависит ЭДС индукции в контуре?

А. магнитной индукции в контуре Б. магнитного потока через контур

В. Индуктивности контура Г. Электрического сопротивления контура

Д. скорости изменения магнитного потока

9. Какой магнитный поток создает силу тока, равную 2А, в контуре индуктивностью в 1Гн?

А. 2А Б. 2Гн В. 2Вб Г. 2Тл Д. 2Ф

10. Чему равен магнитный поток, пронизывающий поверхность контура площадью 0,5м², индукция магнитного поля равна 5Тл? Угол между вектором магнитной индукции и нормалью 60⁰.

А. 5Ф Б. 2,5Вб В. 1,25Вб Г. 0,25Вб Д. 0,125Вб

11. При перемещении заряда по замкнутому контуру в стационарном электрическом поле, работа поля равна….

А. ноль Б. какой-то величине В. ЭДС индукции

12. Можно ли использовать скрученный удлинитель большой длины при большой нагрузке?

А. иногда Б. нет В. Да Г. Недолго

13. По прямому проводу течет постоянный ток. Вблизи провода наблюдается…

А. только магнитное поле Б. только электрическое поле

В. Одновременно и магнитное и электрическое поля Г. Поочередно то магнитное, то электрическое поля

14. Какова ЭДС индукции, возбуждаемая в проводнике, помещенном в магнитное поле с индукцией 200мТл, если оно полностью исчезает за 0,05с? Площадь, ограниченная контуром, равна 1м².

А. 400В Б. 40В В. 4В Г. 0,4В Д. 0,04В

15. Определить сопротивление проводника длиной 20м, помещенного в магнитное поле, если скорость движения 10м/с, индукция поля равна 0,01Тл, сила тока 2А.

А. 100Ом Б. 0,01Ом В. 0,1Ом Г. 1Ом Д. 10Ом

16. Определить индуктивность катушки, если при силе тока в 2а, она имеет энергию 0,2Дж.

А. 200Гн Б. 2мГн В. 100Гн Г. 200мГн Д. 100мГн

Список литературы:

1. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. — 15-е изд. -М.: Просвещение, 2009.-381с.

2. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобразоват. учреждений / Рымкевич А. П. — 12-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2008. — 192 с.

3. Самостоятельные и контрольные работы. Физика. Кирик, Л. А П.-М.:Илекса,2005.

Физики открывают скрытые аспекты электродинамики

Новое исследование доцента кафедры физики и астрономии ЛГУ Ивана Агулло расширяет знания классической теории электромагнетизма. Кредит: LSU

Радиоволны, микроволны и даже сам свет состоят из электрических и магнитных полей. Классическая теория электромагнетизма была завершена в 1860-х годах Джеймсом Клерком Максвеллом. В то время теория Максвелла была революционной и обеспечивала единую основу для понимания электричества, магнетизма и оптики.Теперь новое исследование, проведенное доцентом кафедры физики и астрономии ЛГУ Иваном Агулло, вместе с коллегами из Университета Валенсии, Испания, способствует углублению знаний в этой теории. Их недавние открытия были опубликованы в Physical Review Letters .

Теория Максвелла демонстрирует замечательную особенность: она остается неизменной при смене электрического и магнитного полей, когда отсутствуют заряды и токи.Эта симметрия называется электромагнетизмом.

Однако, хотя электрические заряды существуют, магнитные заряды никогда не наблюдались в природе. Если магнитных зарядов нет, симметрия также не может существовать. Эта загадка побудила физиков искать магнитные заряды или магнитные монополи. Однако ни у кого не получилось. Возможно, Агулло и его коллеги поняли почему.

«Гравитация портит симметрию независимо от того, существуют магнитные монополи или нет.Это шокирует. Суть в том, что симметрия не может существовать в нашей Вселенной на фундаментальном уровне, потому что гравитация присутствует повсюду », — сказал Агулло.

Гравитация вместе с квантовыми эффектами нарушает электромагнитную дуальность или симметрию электромагнитного поля.

Агулло и его коллеги обнаружили это, изучив предыдущие теории, которые иллюстрируют это явление среди других типов частиц во Вселенной, называемых фермионами, и применили это к фотонам в электромагнитных полях.

«Мы смогли написать теорию электромагнитного поля способом, очень напоминающим теорию фермионов, и доказать это отсутствие симметрии, используя мощные методы, разработанные для фермионов», — сказал он.

Это новое открытие ставит под сомнение предположения, которые могут повлиять на другие исследования, в том числе на изучение рождения Вселенной.

Большой взрыв

Спутники собирают данные об излучении, испускаемом в результате Большого взрыва, которое называется космическим микроволновым фоном или CMB.Это излучение содержит ценную информацию об истории Вселенной.

«Измеряя реликтовое излучение, мы получаем точную информацию о том, как произошел Большой взрыв», — сказал Агулло.

Ученые, анализирующие эти данные, предположили, что на поляризацию фотонов в CMB не влияет гравитационное поле во Вселенной, что верно, только если существует электромагнитная симметрия. Однако, поскольку это новое открытие предполагает, что симметрия не существует на фундаментальном уровне, поляризация реликтового излучения может изменяться на протяжении всей космической эволюции.Ученым может потребоваться принять это во внимание при анализе данных. Текущее исследование Агулло сосредоточено на том, насколько велик этот новый эффект.

---

Таинственный пропавший магнитный монополь

---

Дополнительная информация: Иван Агулло и др., Аномалия электромагнитной дуальности в искривленном пространстве-времени, Physical Review Letters (2017).DOI: 10.1103 / PhysRevLett.118.111301 Предоставлено Университет штата Луизиана

Ссылка : Физики открывают скрытые аспекты электродинамики (2017, 11 апреля) получено 3 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2017-04-Physicists-hidden-sizes-electrodynamics.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Эксперименты по проверке замедления времени Эйнштейна и квантовой электродинамики

Специальная теория относительности Альберта Эйнштейна и квантовая электродинамика, которая была сформулирована, в частности, Ричардом Фейнманом, являются двумя важными основами современной физики. В сотрудничестве с коллегами из нескольких международных университетов и институтов исследовательская группа профессора Вильфрида Нёртерсхойзера (Институт ядерной физики, Технический университет Дармштадта) пересмотрела эти теории в экспериментах в Центре исследований тяжелых ионов GSI им. Гельмгольца.

Чтобы исследовать любые возможные пределы двух теорий, они уже много раз проверены экспериментально, и обе до сих пор прошли все проверки. Следовательно, ученые ищут отклонения в экспериментах с возрастающей точностью или в экстремальных условиях.

С этой целью группа Нёртерсхойзера разогнала ионы до скоростей, близких к скорости света, и осветила их лазером.

Результаты, которые представлены в двух новых публикациях, подтверждают замедление времени, предсказанное для высоких скоростей в теории относительности, с точностью, которая никогда не была достигнута. Кроме того, команда предоставила первое прямое доказательство спектральной линии в сильно заряженных ионах висмута, которое GSI и другие исследовательские институты тщетно искали почти 14 лет.

Эйнштейн снова подтвердил

В эксперименте с использованием накопителя тяжелых ионов ESR в GSI замедление времени было измерено при скорости около 34% от скорости света.Предсказание Эйнштейна о том, что частота часов зависит от их скорости, является одним из самых странных следствий теории относительности. Поскольку макроскопические часы не могут быть доведены до достаточно высоких скоростей, ученые использовали атомные часы в виде однозарядных ионов лития. Сам Эйнштейн предложил основной принцип эксперимента. Впервые это было выполнено в 1938 году Айвзом и Стилвеллом с использованием атомов водорода; Таким образом, можно было доказать замедление времени с точностью до 1%.В современных экспериментах эти часы «считываются» с помощью двух лазерных лучей. Один из лучей движется в том же направлении, что и ионы, и освещает ион «сзади», в то время как другой луч распространяется встречно, освещая ион «спереди». Фотодетекторы используются для наблюдения за флуоресценцией ионов. Флуоресцентный свет может непрерывно излучаться только тогда, когда оба лазера одновременно возбуждают ионы с резонансной частотой. Когда сигнал достигает максимума, измеряются частоты обоих лазеров.«Согласно теории относительности, произведение этих частот, деленное на произведение известных резонансных частот покоящихся ионов, должно быть точно 1. Любое отклонение от этого значения означало бы, что формула для замедления времени неверна», — объясняет Нёртерсхойзер.

Результат подтверждает точность предсказания Эйнштейна на уровне 2 ppb (частей на миллиард), что примерно в четыре раза точнее, чем в предыдущем эксперименте, который проводился в Heidelberg Test Storage Ring (TSR) на 6.4% скорости света.

Решена загадка 14-летней давности

Во втором эксперименте исследовательская группа достигла нового прорыва в прецизионном эксперименте. Здесь квантовая электродинамика (КЭД) была протестирована в самых сильных магнитных полях, доступных в лаборатории. Эти поля существуют на поверхности тяжелых атомных ядер. Они примерно в 100 миллионов раз превышают самые сильные статические магнитные поля, которые могут быть созданы сегодня с помощью сверхпроводящих магнитов.Эти поля становятся доступными в экспериментах с тяжелыми сильно заряженными ионами. В эксперименте использовались ионы висмута, у которых остался только один или три электрона. В то время как резонанс в ионах висмута только с одним электроном был измерен в GSI в 1994 году, до недавнего времени было невозможно наблюдать литиеподобный висмут. Но значимый тест QED является результатом только комбинации двух переходов.

Эти ионы были ускорены в ЭПР примерно до 71% скорости света и освещены лазерным светом.Снова была обнаружена флуоресценция ионов для наблюдения резонанса. «Когда мы начали подготовку к эксперименту, быстро стало очевидно, что обнаружение фотонов флуоресценции было одним из самых важных моментов», — объясняет доктор Маттиас Лохманн из Университета Майнца. «Невозможно разместить детекторы вокруг всего кольца. Вместо этого мы разместили особенно эффективную систему обнаружения в одной точке внутри кольца», — говорит доктор Рафаэль Йорен, член исследовательской группы профессора Вайнхаймера из Университета Мюнстера, описывая свой вклад в эксперимент.Используя этот детектор, новую лазерную систему и сложную систему сбора данных, можно было впервые наблюдать долгожданный переход. Таким образом, они смогли развеять сомнения относительно теоретического предсказания, возникшие за это время.

---

Эксперимент с ускоряющимися ионами подтверждает релятивистское замедление времени до нового уровня точности

---

Дополнительная информация: «Испытание замедления времени с использованием накопленных ионов Li + в качестве часов с релятивистской скоростью.» Phys. Rev. Lett. 113, 120405, 2014. DOI: dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.120405

«Наблюдение сверхтонкого перехода в литиеподобном висмуте 209Bi80 +: на пути к тестированию КЭД в сильных магнитных полях». Phys. Ред. A 90, 030501 (R), 2014. DOI: dx.doi.org/10.1103/PhysRevA.90.030501

Предоставлено Technische Universitat Darmstadt

Ссылка : Основы физики подтверждены: эксперименты, проверяющие замедление времени Эйнштейна и квантовую электродинамику (2014, 7 октября) получено 3 октября 2020 с https: // физ.org / news / 2014-10-основы-физика-эйнштейн-расширение-квант.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.

Квантовая электродинамика | физика | Britannica

Квантовая электродинамика (QED) , квантовая теория поля взаимодействия заряженных частиц с электромагнитным полем. Он математически описывает не только все взаимодействия света с веществом, но и взаимодействия заряженных частиц друг с другом. КЭД — это релятивистская теория, в которой специальная теория относительности Альберта Эйнштейна встроена в каждое из ее уравнений. Поскольку поведение атомов и молекул по своей природе преимущественно электромагнитное, всю атомную физику можно рассматривать как испытательную лабораторию для теории.Одними из самых точных тестов КЭД были эксперименты, посвященные свойствам субатомных частиц, известных как мюоны. Было показано, что магнитный момент частиц этого типа согласуется с теорией с точностью до девяти значащих цифр. Согласие такой высокой точности делает КЭД одной из самых успешных физических теорий, разработанных на сегодняшний день.

Британская викторина

Викторина «Все о физике»

Какая реакция с участием атомных ядер является источником энергии Солнца?

В 1928 году английский физик П.A.M. Дирак заложил основы КЭД, открыв волновое уравнение, описывающее движение и спин электронов и объединяющее квантовую механику и специальную теорию относительности. Теория КЭД была уточнена и полностью разработана в конце 1940-х годов Ричардом П. Фейнманом, Джулианом С. Швингером и Томонагой Синъитиро, независимо друг от друга. КЭД основана на идее о том, что заряженные частицы (например, электроны и позитроны) взаимодействуют, испуская и поглощая фотоны, частицы, передающие электромагнитные силы.Эти фотоны «виртуальные»; то есть их невозможно увидеть или обнаружить каким-либо образом, потому что их существование нарушает закон сохранения энергии и количества движения. Обмен фотонами — это просто «сила» взаимодействия, потому что взаимодействующие частицы изменяют свою скорость и направление движения, когда они высвобождают или поглощают энергию фотона. Фотоны также могут испускаться в свободном состоянии, и в этом случае их можно наблюдать как свет или другие формы электромагнитного излучения.

Взаимодействие двух заряженных частиц происходит в серии процессов возрастающей сложности.В простейшем случае задействован только один виртуальный фотон; в процессе второго порядка их два; и так далее. Процессы соответствуют всем возможным способам взаимодействия частиц путем обмена виртуальными фотонами, и каждый из них может быть представлен графически с помощью так называемых диаграмм Фейнмана. Этот тип диаграммы не только дает интуитивное представление о рассматриваемом процессе, но и точно указывает, как вычислить соответствующую переменную. Каждый субатомный процесс становится более сложным в вычислительном отношении, чем предыдущий, и существует бесконечное количество процессов.Теория КЭД, однако, утверждает, что чем сложнее процесс, то есть чем большее количество виртуальных фотонов обменивается в процессе, тем меньше вероятность его возникновения. Для каждого уровня сложности вклад процесса уменьшается на величину, равную α ² , где α — безразмерная величина, называемая постоянной тонкой структуры, с числовым значением, равным ( ¹ / ₁₃₇ ). Таким образом, после нескольких уровней вклад становится незначительным.В более фундаментальном смысле коэффициент α служит мерой силы электромагнитного взаимодействия. Он равен ^{e 2} / _{4 πε o [планка] c} , где e — заряд электрона, [планка] — постоянная Планка, деленная на 2 π, c — скорость света, а ε _o — диэлектрическая проницаемость свободного пространства.

КЭД часто называют теорией возмущений из-за малости постоянной тонкой структуры и, как следствие, уменьшения размера вкладов более высокого порядка.Эта относительная простота и успех КЭД сделали ее моделью для других квантовых теорий поля. Наконец, картина электромагнитных взаимодействий как обмена виртуальными частицами была перенесена в теории других фундаментальных взаимодействий материи, сильного взаимодействия, слабого взаимодействия и гравитационного взаимодействия. См. Также калибровочную теорию .

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня .

Викиучебников, открытых книг для открытого мира

Эта книга является частью серии Modern Physics:

Предисловие [править]

Книга рассчитана на продвинутых читателей.

В этой книге рассматривается электродинамика с использованием векторного исчисления. Мы кратко освежим темы векторного исчисления, но эта книга не предназначена для преподавания этой темы студентам, которые не имеют в ней никакого опыта.Для получения дополнительной информации по вопросам исчисления и векторного исчисления см. «Исчисление и линейная алгебра». Поскольку эта книга является частью серии книг по современной физике, предполагается, что читатель имеет опыт работы в теории относительности или может одновременно читать книгу по специальной теории относительности.

В этой книге будут обсуждаться электрические и магнитные поля и силы, а также связанные с ними предметы. Он предназначен для чтения студентами с углубленным изучением физики или инженерии.

Эта книга новая и требует большой работы.Это вики, поэтому вы, можете внести свой вклад.

Содержание [править]

Электростатика [править]

Магнитостатика [править]

Электродинамика [править]

Электрические материалы [править]

Электромагнитные волны [править]

См. Также: Волны

Тензорное исчисление [править]

Относительность [править]

Ресурсы и лицензирование [править]

.