Контрольная работа по теме «Основы электродинамики»
Контрольная работа №1: «Основы электродинамики».
Вариант 1.
№1. Длина активной части проводника 15см. Угол между направлением тока и индукцией магнитного поля равен 90. С какой силой магнитное поле с индукцией 8ТЛ действует на проводник, если сила тока в нем 12А?
№2. В колебательном контуре, состоящем из конденсатора, катушки индуктивностью 0,01 Гн и ключа, после замыкания ключа возникают электромагнитные колебания, причем максимальная сила тока в катушке составляет 4А. Чему равно максимальное значение энергии электрического поля в конденсаторе в ходе колебаний?
№3. Трансформатор понижает напряжение с 240В до 120В. Определите число витков во вторичной катушке трансформатора, если первичная катушка содержит 80 витков.
№4. Колебательный контур радиоприемника содержит конденсатор, емкость которого 10 нФ. Какой должна быть индуктивность контура, чтобы обеспечить прием волны длиной 300м? Скорость распространения электромагнитных волн м/с.
Контрольная работа №1: «Основы электродинамики».
Вариант 2.
№1. Прямолинейный проводник длиной 15 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тл и расположен под углом 60 к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если сила тока в проводнике 2,5А?
№2. Цепь переменного тока с частотой включена катушка индуктивностью L=10 мГн. Определите емкость конденсатора, который надо включить в эту цепь, чтобы наступил резонанс?
№3. Мощность, потребляемая трансформатором, 220Вт. Определите силу тока во вторичной обмотке, если напряжение на зажимах вторичной обмотки 22В и КПД трансформатора 90%.
№4. Колебательный контур радиопередатчика содержит конденсатор емкостью 0,1нФ и катушку индуктивностью 1 мкГн. На какой длине волны работает радиопередатчик? Скорость распространения электромагнитных волн м/с.
Контрольная работа по физике для 11 класса по теме Основы электродинамики
11 класс
Контрольная работа №1 по теме «Основы электродинамики»
Вариант I
1.Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл. Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с силой 0,2 кН и перпендикулярно длине активной части проводника. Ответ выразите в см (сантиметрах).
2. Какой начальный магнитный поток пронизывал контур, если при его равномерном убывании до нуля в течение 0,2 с в катушке индуцируется ЭДС 2▪10-2 В.
3.В катушке, индуктивность которой равна 0,4 Гн, возникла ЭДС самоиндукции, равная 20 В. Рассчитайте силу тока, возникающей в катушке, если время воздействия магнитного поля на проводник равно 1,5 с.
4. Магнитный поток внутри контура, площадь поперечного сечения которого 80 см2, равен 0,25 мВб. Определить индукцию внутри контура.
5.Колебательный контур имеет индуктивность 0,02 Гн, емкостью 15пФ. Определите период свободных электромагнитных колебаний.
Оценка «3» верно решить задачи №1-3
Оценка «4» верно решить задачи №1-4
Оценка «5» верно решить задачи № 1-5
11 класс
Контрольная работа №1 по теме «Основы электродинамики»
Вариант II
1.Участок проводника длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл. Сила тока, протекающего по проводнику, 10 А. Найти силу, которая действует на проводник.
2. Магнитный поток через катушку за 4 с изменился на 1,2●10-2 Вб. Найдите ЭДС самоиндукции, возникающей в ней.
3. Сила тока равная 15 А возникает в катушке, индуктивность которой равна 0,6 Гн. Определить значение ЭДС самоиндукции за 5 с.
4.Какой магнитный поток пронизывает проводник площадью 65 см2, если индукция поля 0,8 Тл. Проводник находится под углом 45 0 к вектору индукции поля.
5.Емкость конденсатора 25 мкФ, индуктивность катушки – 750 мГн, включены в цепь переменного тока. Найдите период колебаний, созданных в этом колебательном контуре. Ответ запишите в мкс (микросекундах).
Оценка «3» верно решить задачи №1-3
Оценка «4» верно решить задачи №1-4
Оценка «5» верно решить задачи № 1-5
Контрольная работа Основы электродинамики. Электродинамика 10 класс
Контрольная работа №5
“Основы электродинамики. Электродинамика “
Вариант 1.
№1. Определите напряжение на зажимах источника тока, имеющего ЭДС 2В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом, до и после подключения к нему внешнего сопротивления 4,5 Ом.
№2. Сколько молекул воздуха вылетит из комнаты объемом 80 м3 при повышении температуры от 15 до 27°С? Атмосферное давление нормальное.
№3. За сколько времени закипит 2 л воды с начальной температурой 20°С, если она греется с помощью электрического нагревателя сопротивлением 4 Ом, питающегося от источника тока с ЭДС 60 В, и внутренним сопротивлением 2 Ом? КПД нагревателя 90 %.
№4. Конденсатор имеет электроемкость 5 пФ. Какой заряд находится на каждой его обкладке, если разность потенциалов между ними равна 1 000 В?
№5. Электрическая печь включена в сеть с напряжением 120 В через сопротивление 2 Ом. Найдите мощность печи при силе тока 20 А.
№6. Источник тока с ЭДС 18В имеет внутреннее сопротивление 30 ОМ. Какое значение будет иметь сила тока при подключении к этому источнику резистора с электрическим сопротивлением 60 Ом ?
Контрольная работа №5
“Основы электродинамики. Электродинамика “
Вариант 2.
№1 Давление газа в закрытом сосуде при 100°С составляет105 Па. Каким будет давление газа при 0°С?
№2. Лампа, рассчитанная на напряжение 127 В, потребляет мощность 50 Вт. Какое дополнительное сопротивление нужно присоединить к лампе, чтобы включить ее в цепь с напряжением 220 В?
№3. Какой длины нихромовый провод сечением 0,5 мм’ нужно взять, чтобы изготовить из него электрический нагреватель, с помощью которого можно за 10 мин полностью растопить 1 кг льда при 0°С? Напряжение в сети 220 В, КПД нагревателя
60 %.
№4. Плоский конденсатор с размерами пластин 25см х 25см и расстоянием между ними 0,5 мм заряжен до разности потенциалов 10 В. Определите заряд на каждой из его обкладок.
№5. Сопротивление никелиновой проволоки длиной 2 м и сечением 0,18 мм2 равно 4,4 Ом. Определите ее удельное сопротивление.
№6. Источник тока с ЭДС 36В имеет внутреннее сопротивление 30 ОМ. Какое значение будет иметь сила тока при подключении к этому источнику резистора с электрическим сопротивлением 60 Ом ?
Контрольная работа «Основы электродинамики»
1 вариант 1. К участку цепи из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлением 10 и 20 Ом подходит ток 12 мА. Какой ток течет через каждый резистор?
2. Определите внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС равной 1,2 В, если при внешнем сопротивлении 5 Ом сила тока в цепи 0,2 А.
3.При прохождении по проводнику электрического тока в течение 2 мин совершается работа 96 кДж. Сила тока 4 А. Чему равно сопротивление проводника?
4. Какова масса меди, выделившейся за 1 ч на катоде, если сила тока через раствор медного купороса равна 5000 А? Электрохимический эквивалент меди 3,28 х 10-7 кг/Кл.
5.При нагревании металлического проводника его сопротивление … т.к…
————————————————————————————-
2 вариант 1.Два резистора соединены последовательно. R
2. К источнику тока с ЭДС равном 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключена нагрузка сопротивлением 2 Ом. Определите силу тока в цепи.
3.Мощность электрического паяльника 60 Вт. Сила тока в цепи 0,5 А. На какое напряжение рассчитан паяльник?
4.При серебрении изделий пользовались током 5 А в течение 15 мин. Какое количество серебра израсходовано за это время? Электрохимический эквивалент серебра равен 1,12 • 10-6 кг/Кл.
5.Чтобы получить полупроводник n-типа . надо добавить к четырехвалентному германию элемент …
1 вариант 1. К участку цепи из двух параллельно соединенных резисторов сопротивлением 10 и 20 Ом подходит ток 12 мА. Какой ток течет через каждый резистор?
2. Определите внутреннее сопротивление источника тока с ЭДС равной 1,2 В, если при внешнем сопротивлении 5 Ом сила тока в цепи 0,2 А.
3.При прохождении по проводнику электрического тока в течение 2 мин совершается работа 96 кДж. Сила тока 4 А. Чему равно сопротивление проводника?
4. Какова масса меди, выделившейся за 1 ч на катоде, если сила тока через раствор медного купороса равна 5000 А? Электрохимический эквивалент меди 3,28 х 10-7 кг/Кл.
5.При нагревании металлического проводника его сопротивление …
————————————————————————————-
2 вариант 1.Два резистора соединены последовательно. R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом. Падение напряжения на участке 24 В. Какая сила тока течет в каждом резисторе?
2. К источнику тока с ЭДС равном 1,5 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключена нагрузка сопротивлением 2 Ом. Определите силу тока в цепи.
3.Мощность электрического паяльника 60 Вт. Сила тока в цепи 0,5 А. На какое напряжение рассчитан паяльник?
4.При серебрении изделий пользовались током 5 А в течение 15 мин. Какое количество серебра израсходовано за это время? Электрохимический эквивалент серебра равен 1,12 • 10
5.Чтобы получить полупроводник n-типа . надо добавить к четырехвалентному германию элемент …
Тест с ответами: «Электродинамика» | Образовательный портал
1. Как изменится сила тока, протекающего по проводнику, если напряжение на его концах и площадь поперечного сечения увеличить в 2 раза:
а) увеличится в 4 раза +
б) уменьшится в 4 раза
в) уменьшится в 2 раза
2. Какой процесс объясняется явлением электромагнитной индукции:
а) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током
б) появление тока в замкнутой катушке при опускании в нее постоянного магнита +
в) взаимодействие двух проводников с током
3. В проводнике индуктивностью 5 мГн сила тока в течение 0,2 с равномерно возрастает с 2 А до какого-то конечного значения. При этом в проводнике возбуждается ЭДС самоиндукции, равная 0,2 В. Определите конечное значение силы тока в проводнике:
б) 20 А
в) 10 А +
4. На какую длину волны рассчитан открытый колебательный контур, если он обладает индуктивностью 40 мГн и емкостью 1 мкФ:
а) 377 км +
б) 400 км
в) 377 м
5. В дно водоема глубиной 2 м вертикально забита свая так, что ее верхний конец находится под водой. Найдите длину тени от сваи на дне водоема, если угол падения солнечных лучей на поверхность воды равен 30 °. Ответ выразите в сантиметрах, округлите до целых:
а) 181
б) 18
в) 81 +
6. Объектив проекционного аппарата имеет оптическую силу 5,4 дптр. Экран расположен на расстоянии 4 м от объектива. Определите размеры экрана, на котором должно разместиться изображение диапозитива размером 6х9 см. В бланке ответов запишите рядом два числа без пробела:
б) 120180 +
в) 140200
7. Как изменится сила кулоновского взаимодействия между двумя маленькими заряженными частицами, если расстояние между ними увеличится в 5 раз:
а) увеличится в 25 раз
б) увеличится в 5 раз
в) уменьшится в 25 раз +
8. Как изменится сила кулоновского взаимодействия между двумя маленькими заряженными частицами, если величина заряда частиц увеличится в 5 раз:
а) увеличится в 25 раз +
в) увеличится в 5 раз
9. Укажите силовую характеристику электрического поля:
а) потенциал
б) кулоновская сила
в) напряжённость +
10. Почему энергию электростатического поля считают потенциальной:
а) потому что существует разность потенциалов
б) потому что работа кулоновских сил не зависит от формы траектории движения зарядов +
в) потому что энергия измеряется в джоулях
11. Чему равно электрическое сопротивление участка цепи постоянного тока, если сила тока в цепи 4А, а напряжение на концах участка 2В:
а) 0.5 Ом +
б) 1 Ом
в) 1.5 Ом
12. Сторонние силы действуют:
а) внутри источника тока
б) на всех участках цепи +
в) на внешних участках цепи
13. Как изменится количество теплоты, выделяемое за единицу времени в проводнике с постоянным сопротивлением, если сила тока увеличится в 4 раза:
а) увеличится в 16 раз +
б) увеличится в 4 раза
в) уменьшится в 16 раз
14. Какими носителями создаётся электрический ток в металлах:
а) положительными и отрицательными ионами
б) электронами и положительными ионами
в) только электронами +
15. Электроны в вакууме образуются в результате явления:
а) термоэлектронной эмиссии +
б) ионизации
в) фотоэффекта
16. Каким типом проводимости обладают полупроводниковые материалы без примесей:
а) в равной мере электронным и дырочным
б) в равной мере электронным и дырочным +
в) в основном электронным
17. Какими носителями создаётся электрический ток в полупроводниках:
а) положительными и отрицательными ионами и электронами
б) электронами и положительными ионами
в) электронами и дырками +
18. Каким типом проводимости обладают полупроводниковые материалы с донорными примесями:
а) в основном дырочным
б) в основном электронным +
в) не проводят ток
19. Каким типом проводимости обладают полупроводниковые материалы с акцепторными примесями:
а) не проводят ток
б) в основном электронным
в) в основном дырочным +
20. Как изменится масса выделившегося на катоде вещества при увеличении в 2 раза силы тока, проходящего через раствор электролита:
а) уменьшится в 4 раза
б) увеличится в 2 раза +
в) уменьшится в 2 раза
21. Ионизация газа – это:
а) процесс образования в газе ионов и свободных электронов +
б) насыщение газа свободными электронами
в) распад молекул на ионы под действием полярных молекул растворителя
22. Рекомбинация – это:
а) распад молекул на ионы под действием полярных молекул растворителя
б) процесс образования нейтральных молекул из положительно заряженных ионов и электронов +
в) процесс образования в газе ионов и свободных электронов
23. Прибор для накопления зарядов и электрической энергии:
а) генератор
б) камера Вильсона
в) конденсатор +
24. Как изменится электроёмкость плоского конденсатора, если увеличить площадь пластин:
а) зависит от вида диэлектрика
б) увеличится +
в) уменьшится
25. За единицу электроёмкости в СИ принимается:
а) Вебер
б) Кулон
в) Фарад +
26. Процесс перераспределения электронов между взаимодействующими телами называется:
а) деформация
б) электризация +
в) диффузия
27. Тела, в которых заряженные частицы перемещаются свободно:
а) проводники +
б) диэлектрики
в) полупроводники
28. Тела, в которых движение зарядов несколько затруднено (при определённых условиях движение свободно, при других – нет):
а) диэлектрики
б) проводники
в) полупроводники +
29. Тела, в которых заряженные частицы не перемещаются:
а) диэлектрики +
б) полупроводники
в) проводники
30. За единицу электрического заряда в СИ принимается:
а) Ампер
б) Кулон +
в) Вебер
Да пребудет с нами сила? Точные измерения проверяют квантовую электродинамику, ограничивают возможную пятую фундаментальную силу
Схема экспериментальной установки. Резонатор генератора заполняется непрерывным лазером Ti: Sa, импульсный выход которого делает несколько проходов в каскаде усилителя. Усиленный выходной сигнал преобразуется с повышением частоты в двух ступенях удвоения частоты, что приводит к генерации четвертой гармоники с длиной волны ~ 211 нм. Глубокое УФ-излучение направляется в эксперимент, где молекулы в состоянии X1 Σg + ν´ = 1, заселенные электрическим разрядом, оптически возбуждаются в двухфотонной бездоплеровской конфигурации.Непрерывный свет сравнивается с частотной гребенкой, в то время как сдвиг частоты между импульсным и непрерывным светом измеряется посредством анализа ЛЧМ-сигнала в режиме онлайн для получения калибровки абсолютной частоты. См текст для дополнительной информации. SHG: генерация второй гармоники; ФЭУ: фотоэлектронный умножитель; YAG: иттрий-алюминиевый гранат. Воспроизведено с разрешения G. D. Dickenson et al., Phys. Rev. Lett. 110, 193601 (2013)(Phys.org) — Квантовая электродинамика (КЭД) — релятивистская квантовая теория поля электродинамики — описывает, как взаимодействуют свет и материя, — достигает полного согласия между квантовой механикой и специальной теорией относительности.(КЭД также может быть описана как теория возмущений электромагнитного квантового вакуума.) КЭД решает проблему бесконечностей, связанных с заряженными точечными частицами, и, что, возможно, более важно, включает эффекты спонтанной генерации частицы-античастицы из вакуума. Недавно ученые из Университета VU, Нидерланды, быстро опубликовали две статьи, в которых, соответственно, QED тестировался с максимальной точностью путем сравнения значений константы электромагнитной связи 1 , и применялись эти измерения для получения точных результатов измерений частоты на нейтрали. молекулы водорода, которые можно интерпретировать с точки зрения ограничений на возможные взаимодействия пятой силы за пределами Стандартной модели физики 2 .Кроме того, исследователи отмечают, что, хотя Стандартная модель объясняет физические явления, наблюдаемые в микроскопическом масштабе, так называемая темная материя и темная энергия в космологическом масштабе считаются нерешенными проблемами, которые намекают на физику за пределами Стандартной модели.
Профессор Вим Убахс в беседе с Phys.орг. «При тестировании QED с высочайшей точностью путем сравнения значений константы электромагнитной связи возникают двоякие трудности», — говорит Убакс. «Используя лазеры, мы измерили частоты переходов с максимально возможной точностью. Эти измерения, в свою очередь, пришлось сравнивать с расчетами, которые также должны были выполняться с высочайшей точностью, включая много шагов: во-первых, решение уравнения Шредингера для H 2 молекулы, а во-вторых, расчет релятивистских поправок и членов, связанных с квантовой электродинамикой.«Последнее, — отмечает он, — включает расчет взаимодействия частиц с квантовым вакуумом, то есть со спонтанно генерируемыми частицами из пустоты.
В расчетах QED ученые использовали существующее наилучшее значение из CODATA — базы физических данных, в которой оцениваются все предыдущие эксперименты — для постоянной тонкой структуры, известной как альфа . «Значение альфа , — объясняет Убакс, — само получено из двух экспериментов, измеряющих g-фактор электрона , и альтернативных измерений отдачи на атомах рубидия 3 .«Первое значение в принципе является наиболее точным, — добавляет он, но для того, чтобы перейти от g-фактора к альфе, необходимо выполнить чрезвычайно сложные вычисления.
(а) Регистрация двухфотонного перехода EF1 Σg + — X1 Σg + (0, 1) Q (0) в h3 (экспериментальные данные). Ниже показаны остатки от аппроксимации гауссовского профиля (гладкая теоретическая кривая, нанесенная красным цветом). (b) Схема частичных уровней молекулярного водорода, показывающая принцип измерения для получения основного колебательного расщепления как разности комбинаций.Переходы, измеренные в настоящем исследовании, обозначены сплошными стрелками, а переходы, измеренные в отдельном исследовании, показаны пунктирными стрелками. (в) Оценка переменного эффекта Штарка на графике зависимости абсолютной частоты перехода EF — X (0, 1) Q (0) в h3 от плотности мощности 211 нм в зоне взаимодействия. Открытый кружок обозначает результат, показанный в (а). Воспроизведено с разрешения G. D. Dickenson et al., Phys. Rev. Lett. 110, 193601 (2013)Убахс добавляет, что молекулярный ион HD + также является хорошим испытательным полигоном для КЭД, поскольку его единственный электрон упрощает вычисления.Более того, он отмечает, что, поскольку столкновения оказывают мешающее воздействие на молекулы и нарушают структуру уровней, они провели измерения в бесстолкновительном молекулярном пучке, чтобы определить фундаментальную вибрацию основного тона H 2 , HD и D 2 . Они также вывели колебательное расщепление без вращения из разности комбинаций электронного возбуждения
«Мы провели эксперимент на чисто колеблющихся молекулах, H 2 , D 2 и HD, потому что это упрощает вычисления», — добавляет Убакс.«Экспериментально мы могли бы также включить вращение молекулы — и на самом деле мы выполнили эти измерения, которые скоро будут опубликованы — но расчеты еще более сложные и, следовательно, менее точные».
Еще одна задача также обеспечила их самый большой прорыв, а именно, проведение эксперимента с генератором-усилителем с инжекционным генератором-усилителем с длинными импульсами, титан-сапфировым или Ti: Sa, лазерной системой. «Да, это особенное», — говорит Убакс. «Для таких измерений мы разработали специальную лазерную систему.«Импульсы Ti: Sa-лазера длинные (≥20 наносекунд), так что ширина полосы может быть узкой, что определяется принципом Фурье, согласно которому явление коротких импульсов дает полосу пропускания». С другой стороны, — продолжает Убакс. , «излучение должно быть импульсным, потому что нам нужно произвести четвертую гармонику основной частоты, таким образом преобразовав длину волны из 840 нм в 210 нм — то, что можно сделать только с помощью импульсного лазерного излучения. (Ubachs отмечает, что этот специальный лазер будет производиться по лицензии немецкой компанией Radiant Dyes.)
(a) Текущие и ранее измеренные значения основной вибрации основного тона в h3. Пунктирная горизонтальная линия представляет значение [а заштрихованная (желтая) область представляет погрешности ± 1σ] из полных расчетов ab initio, включая эффекты QED. (b), (c) представляют измеренные значения для основного тона HD и D2, соответственно, вместе с полными ab initio вычислениями. Они сравниваются с результатами Rich et al. и Маккеллар и Ока для HD и D2 соответственно.Воспроизведено с разрешения G. D. Dickenson et al., Phys. Rev. Lett. 110, 193601 (2013)В дополнение к лазеру Ti: Sa, Убакс указывает на два других метода, которые ученые использовали для решения этих проблем:
- дополнительная лазерная система, известная как частотный гребенчатый лазер для калибровки частот
- прорыв в вычислительных методах квантовой химии его коллегами в Польше
Относительно недавних разногласий по размеру протонов между экспериментами с мюонным водородом и атомарным водородом, когда его спросили Если высокий уровень согласия между наиболее точной теорией и экспериментом для энергий уровней молекулярного водорода можно интерпретировать как ограничение эффектов возможных дальнодействующих адрон-адронных взаимодействий, Убакс подчеркивает, что их работа «не оказывает немедленного воздействия на протон. размер загадки », добавив, что спектроскопия атома водорода и мюонного атома исследует силы между лептонами (электронами и мюонами) и адронами (протонами).«Сейчас мы проводим высокоточный эксперимент на системе, которая вычислима и которая содержит взаимодействия между адронами. Эта сила является чисто электромагнитной в КЭД, но мы проверяем, есть ли дополнительные вклады, которые могли бы указывать на пятую силу. Это как говорится, наша работа показывает, что их нет, с определенной степенью точности «.
Забегая вперед, Убакс видит ряд возможностей для улучшения, включая некоторое увеличение длины импульса, которое, как он признает, даст только постепенное улучшение; исследование более высоких вибраций, чем только основной тон земли; и выбрав совершенно другой путь в выполнении прямой частотной гребенчатой спектроскопии в системе H 2 по линиям, которые мы исследовали в атоме 4 .
Ubachs также упоминает другие области исследований, которые могли бы выиграть от их исследования. «Другие специалисты по лазерной спектроскопии будут использовать наш Ti: Sa-лазер, который будет продаваться немецкой компанией», — заключает Убахс. «Мы поняли, что есть интерес со стороны нескольких научных групп, в частности, в области физики атмосферы».
Новые эксперименты бросают вызов фундаментальному пониманию электромагнетизма
Дополнительная информация: 1 Фундаментальные колебания молекулярного водорода, Physical Review Letters 110, 193601 (2013), DOI: 10.1103 / PhysRevLett.110.193601
2 Границы пятых сил из точных измерений молекул, arXiv.org , отправлено 24 апреля 2013 г., arXiv: 1304.6560v1
Связанные
3 Новое определение постоянной тонкой структуры и проверка квантовой электродинамики, Physical Review Letters 106, 080801 (2011), DOI: 10.1103 / PhysRevLett.106.080801
4 Метрология квантовой интерференции в глубоком ультрафиолете с ультракороткими лазерными импульсами, Science 21 января 2005 г .: Vol.307 нет. 5708 стр. 400-403, DOI: 10.1126 / science.1106612
© 2013 Phys.org. Все права защищены.
Ссылка : Да прибудет с нами сила? Точные измерения проверяют квантовую электродинамику, ограничивают возможную пятую фундаментальную силу (4 июня 2013 г.) получено 28 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2013-06-Precision-Quant-Electdynamics-constrain-basic.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
.лучших книг по электродинамике | Изучение электрических и магнитных полей
Электродинамика — это изучение электрических токов и магнитных полей, их связи и взаимодействия с веществом. Он описывается уравнениями Максвелла и силой Лоренца. Если вы достаточно заинтересованы в изучении электродинамики, приведенная ниже книга будет для вас лучшим выбором.
Автор: Дэвид Дж.Гриффитс
Опубликовано: 07.12.2017
ISBN: 1108420419
Эта полная книга дает вам ясные объяснения электродинамики.В нем есть теоретические шаги со всеми подробными иллюстрациями. Кроме того, вместе с этой книгой имеется руководство по решению от автора.
Что вы узнаете —
- Основы теории электромагнитного поля
- Применение антенны, линии передачи
- Теоретические шаги с примерами
- Многочисленные проблемы
- Простые иллюстрации
Автор: Джон Дэвид Джексон
Опубликовано: 08.10.1998
ISBN: 047130932X
Эта фундаментальная книга показывает ваши классические подходы к термодинамике.Вы можете изучить основные формулы физики. Также это поможет вам уточнить свои знания о современной электродинамике.
Что вы узнаете —
- Классическая математика
- Подробная информация об электромагнитном поле
- Поверхность и интерфейс
Автор: Эндрю Зангвилл
Опубликовано: 24.12.2012
ISBN: 0521896975
Эта книга охватывает все темы любого курса электродинамики.Он содержит 120 рабочих примеров и 80 приложений, которые помогают читателю развивать свои технические навыки.
Что вы узнаете —
- Обсуждение электростатики
- Подробно о магнитостатике, квазистатике.
- Закон о сохранении
- Распространение волн
- Излучение и рассеяние
- Специальная теория относительности
- Современная электродинамика
- 120 рабочих примеров и 80 приложений
Автор: А.О. Барут
Опубликовано: 18.10.2010
ISBN: 0486640388
Это руководство дает вам всю теорию электродинамики с полными объяснениями.Если вы хотите иметь хорошую основу в классической теории поля, эта небольшая книга — отличный выбор. Каждое предложение в этой книге проницательно как физически, так и математически.
Что вы узнаете —
- Обсуждение пространства-времени
- Преобразования Лоренца
- Спинорные поля
- Фундаментальная проблема динамики
- Функции Грина с использованием формализма Дирака
- Формулировка электродинамики
Автор: Ричард Филлипс Фейнман
Опубликовано: 19.04.2018
ISBN: 0282481184
Эта книга наиболее эффективно освещает все темы.Он предлагает новую, быструю и дополнительную информацию о квантовой физике.
Что вы узнаете —
- Основы квантовой физики
- Электромагнитные волны
- Преобразования Лоренца
- Распространение волн
Автор: Гюнтер Шарф
Опубликовано: 16.04.2014
ISBN: 0486492737
Книга начинается с теории Дирака, затем идет квантовая теория свободных полей и решает инфракрасную проблему с помощью адиабатического предела.Все темы проиллюстрированы очень хорошими подходами.
Что вы узнаете —
- Детальные расчеты процессов рассеяния
- Инвариантность квантовой электродинамики
- Теория причинных возмущений
- Электромагнитные связи
Автор: Джерролд Франклин
Опубликовано: 18.10.2017
ISBN: 0486813711
Это руководство предлагает вам все основные законы с полными иллюстрациями.Он начинается с темы с фундаментальной точки зрения и развивается без потери строгости. Кроме того, приятный стиль письма, который делает книгу более интересной
Что вы узнаете-
- Основные законы электричества
- Классический электромагнетизм
- Электромагнитные волны
- Специальная теория относительности
- Электродинамика движущихся тел
Автор: Кьелл Приц
Опубликовано: 21.03.2015
ISBN: 3319131702
Эта отличная книга дает вам знания по электродинамике на базовом или продвинутом уровне.Цель состоит в том, чтобы доказать общее понимание электродинамической теории и ее основных экспериментов, чтобы сформировать основу для дальнейших исследований в области технических наук
Что вы узнаете —
- Понятие силы и взаимного взаимодействия
- Электродинамика
- Теория относительности
- Основы магнитного эффекта
- Теория поля
- Векторная алгебра
- Законы Ньютона и принцип энергии
Автор: Парри Мун, Домина Эберле Спенсер
Опубликовано: 17.07.2013
ISBN: 0486497038
Эта продвинутая книга содержит основные положения термодинамики.вы можете изучить концептуальные методы физики. Кроме того, в нем обсуждается электричество и использование векторного анализа. Лучшая книга для изучения электродинамики.
Что вы узнаете —
- Основы электродинамики
- Уравнения Максвелла
- Скин-эффекты
- Волноводы
- Движущиеся системы
- Релятивистская электродинамика
- Дифференциальные уравнения
Спасибо, что прочитали этот пост.Если у вас есть какое-либо мнение, не стесняйтесь комментировать здесь. Также подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать больше обновлений.
.фундаментальная сила | Определение, список и факты
Фундаментальная сила , также называемая фундаментальным взаимодействием , в физике любая из четырех основных сил — гравитационной, электромагнитной, сильной и слабой — которые определяют, как взаимодействуют объекты или частицы и как определенные частицы распад. Все известные силы природы можно отнести к этим фундаментальным силам. Фундаментальные силы характеризуются на основе следующих четырех критериев: типы частиц, которые испытывают силу, относительная сила силы, диапазон, в котором сила эффективна, и природа частиц, которые опосредуют силу.
Подробнее по этой теме
субатомная частица: основные силы и их посыльные частицы
В предыдущем разделе этой статьи был представлен обзор основных вопросов физики элементарных частиц, включая четыре фундаментальных взаимодействия …
Гравитация и электромагнетизм были признаны задолго до открытия сильных и слабых взаимодействий, потому что их влияние на обычные объекты легко наблюдать.Гравитационная сила, систематически описанная Исааком Ньютоном в 17 веке, действует между всеми объектами, имеющими массу; он заставляет яблоки падать с деревьев и определяет орбиты планет вокруг Солнца. Электромагнитная сила, которую дал научное определение Джеймс Клерк Максвелл в 19 веке, отвечает за отталкивание подобных и притяжение разнородных электрических зарядов; он также объясняет химическое поведение вещества и свойства света. Сильные и слабые взаимодействия были открыты физиками в 20 веке, когда они наконец проникли в ядро атома.Сильное взаимодействие действует между кварками, составляющими всех субатомных частиц, включая протоны и нейтроны. Остаточные эффекты сильного взаимодействия связывают протоны и нейтроны атомного ядра вместе, несмотря на сильное отталкивание положительно заряженных протонов друг к другу. Слабое взаимодействие проявляется в определенных формах радиоактивного распада и ядерных реакциях, которые подпитывают Солнце и другие звезды. Электроны относятся к элементарным субатомным частицам, которые испытывают слабое взаимодействие, но не сильное.
Четыре силы часто описываются в соответствии с их относительной силой. Сильная сила считается самой мощной силой в природе. За ним в порядке убывания следуют электромагнитная, слабая и гравитационная силы. Несмотря на свою силу, сильное взаимодействие не проявляется в макроскопической Вселенной из-за его чрезвычайно ограниченного диапазона. Он ограничен рабочим расстоянием примерно 10 −15 метров — примерно с диаметр протона. Когда две частицы, чувствительные к сильному взаимодействию, проходят на этом расстоянии, вероятность их взаимодействия высока.Дальность действия слабой силы еще меньше. Частицы, на которые действует эта сила, должны пройти в пределах 10 −17 метров друг от друга, чтобы взаимодействовать, и вероятность того, что они сделают это, мала даже на таком расстоянии, если только частицы не имеют высоких энергий. Напротив, гравитационные и электромагнитные силы действуют в бесконечном диапазоне. Другими словами, гравитация действует между всеми объектами Вселенной, независимо от того, насколько далеко они находятся друг от друга, а электромагнитная волна, такая как свет от далекой звезды, распространяется в космосе в неизменном виде, пока не встретит некоторую частицу, способную ее поглотить.
В течение многих лет физики пытались показать, что четыре основные силы — это просто разные проявления одной и той же фундаментальной силы. Наиболее успешной попыткой такого объединения является теория электрослабого взаимодействия, предложенная в конце 1960-х годов Стивеном Вайнбергом, Абдусом Саламом и Шелдоном Ли Глэшоу. Эта теория, которая включает квантовую электродинамику (квантово-полевую теорию электромагнетизма), рассматривает электромагнитные и слабые взаимодействия как два аспекта более базовой электрослабой силы, которая передается четырьмя частицами-носителями, так называемыми калибровочными бозонами.Одна из этих частиц-носителей — фотон электромагнетизма, а три других — электрически заряженные частицы W + и W — и нейтральная частица Z 0 — связаны со слабым взаимодействием. В отличие от фотона, эти слабые калибровочные бозоны массивны, и именно масса этих частиц-носителей сильно ограничивает эффективный диапазон действия слабого взаимодействия.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняВ 1970-х годах исследователи сформулировали теорию сильного взаимодействия, аналогичную по структуре квантовой электродинамике.Согласно этой теории, известной как квантовая хромодинамика, сильное взаимодействие передается между кварками калибровочными бозонами, называемыми глюонами. Как и фотоны, глюоны безмассовые и движутся со скоростью света. Но они отличаются от фотонов в одном важном отношении: они несут так называемый «цветной» заряд — свойство, аналогичное электрическому заряду. Глюоны могут взаимодействовать друг с другом из-за цветового заряда, который в то же время ограничивает их эффективный диапазон.
Исследователи стремятся разработать всеобъемлющие теории, которые объединят все четыре основные силы природы.Однако до сих пор гравитация остается вне попыток создания таких унифицированных теорий поля.
Текущее физическое описание фундаментальных сил воплощено в Стандартной модели физики элементарных частиц, которая описывает свойства всех фундаментальных частиц и их сил. Графические представления влияния фундаментальных сил на поведение элементарных субатомных частиц включены в диаграммы Фейнмана.
.Квантовая электродинамика — подробное объяснение
Квантовая электродинамика — это область физики, изучающая взаимодействие электромагнитного излучения с электрически заряженной материей в рамках теории относительности и квантовой механики. Проще говоря, это релятивистская квантовая теория электромагнетизма. Он в основном описывает, как взаимодействуют свет и материя. В частности, он касается взаимодействий между электронами, позитронами и фотонами.Это фундаментальная теория, лежащая в основе всех научных дисциплин, связанных с электромагнетизмом, таких как атомная физика, химия, биология, теория объемного вещества и электромагнитное излучение.
Его назвали «жемчужиной физики» за чрезвычайно точные предсказания таких величин, как аномальный магнитный момент электрона и лэмбовский сдвиг энергетических уровней водорода.
Это первая когда-либо разработанная физическая теория, которая не имеет очевидных внутренних ограничений и описывает физические величины из первых принципов. Природа приспосабливает силы, отличные от электромагнитной силы, такие как те, которые ответственны за радиоактивный распад тяжелых ядер (называемые слабыми силами) и силы, связывающие ядра вместе (называемые сильными силами).Была разработана теория, называемая стандартной моделью, которая объединяет три силы и учитывает все экспериментальные данные от очень низких до чрезвычайно высоких энергий. Однако это не означает, что квантовая электродинамика дает сбой при высоких энергиях. Это просто означает, что в реальном мире есть силы, отличные от электромагнетизма.
История квантовой электродинамики
Слово «квант» в переводе с латыни означает «сколько» (нейт. Пение кванта «насколько велико»). Слово «электродинамика» было придумано Андре-Мари Ампером в 1822 году.Слово «квант», используемое в физике, то есть по отношению к понятию счета, было впервые использовано Максом Планком в 1900 году и усилено Эйнштейном в 1905 году, когда он использовал термин световые кванты.
Квантовая теория началась в 1900 году, когда Макс Планк предположил, что энергия квантуется, чтобы получить формулу, предсказывающую наблюдаемую частотную зависимость энергии, излучаемой черным телом. Эта зависимость полностью противоречит классической физике. В 1905 году Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект, постулировав, что световая энергия приходит в виде квантов, позже названных фотонами.В 1913 году Бор применил квантование в своем предложенном объяснении спектральных линий атома водорода. В 1924 году Луи де Бройль предложил квантовую теорию волновой природы субатомных частиц. Фраза «квантовая физика» впервые была использована во Вселенной Планка Джонстона в свете современной физики. Эти теории, хотя и соответствовали экспериментальным фактам до некоторой степени, были строго феноменологическими: они не обеспечивали строгого обоснования применяемого квантования.
Современная квантовая механика родилась в 1925 году вместе с матричной механикой Вернера Гейзенберга, волновой механикой Эрвина Шредингера и уравнением Шредингера, которое было нерелятивистским обобщением релятивистского подхода де Бройля (1925).Впоследствии Шредингер показал, что эти два подхода эквивалентны. В 1927 году Гейзенберг сформулировал свой принцип неопределенности, и начала формироваться копенгагенская интерпретация квантовой механики. Примерно в это же время Поль Дирак в работе, кульминацией которой стала его монография 1930 года, наконец, объединил квантовую механику и специальную теорию относительности, впервые применил теорию операторов и разработал широко используемую с тех пор нотацию на скобках. В 1932 году Джон фон Нейман сформулировал строгую математическую основу квантовой механики как теорию линейных операторов в гильбертовых пространствах.Эта и другие работы периода основания остаются в силе и широко используются.
Квантовая химия началась с квантового объяснения ковалентной связи молекулы водорода Уолтера Хайтлера и Фрица Лондона в 1927 году. Линус Полинг и другие внесли свой вклад в последующее развитие квантовой химии.
Применение квантовой механики к полям, а не к отдельным частицам, привело к так называемым квантовым теориям поля, началось в 1927 году. Первыми участниками были Дирак, Вольфганг Паули, Вайскопф и Джордан.Это направление исследований завершилось в 1940-х годах квантовой электродинамикой (КЭД) Ричарда Фейнмана, Фримена Дайсона, Джулиана Швингера и Син-Итиро Томонага, за что Фейнман, Швингер и Томонага получили Нобелевскую премию по физике 1965 года. КЭД, квантовая теория электронов, позитронов и электромагнитного поля, была первым удовлетворительным квантовым описанием физического поля и рождения и уничтожения квантовых частиц.
QED включает ковариантный и калибровочно-инвариантный рецепт для вычисления наблюдаемых величин.Математическая техника Фейнмана, основанная на его диаграммах, изначально казалась очень отличной от теоретико-полевого, основанного на операторах подхода Швингера и Томонаги, но Фримен Дайсон позже показал, что эти два подхода эквивалентны. Процедура перенормировки для исключения неудобных бесконечных предсказаний квантовой теории поля была впервые реализована в КЭД. Несмотря на то, что на практике перенормировка работает очень хорошо, Фейнман никогда не чувствовал себя полностью уверенным в ее математической достоверности, даже говоря о перенормировке как о «игре в ракушки» и «фокус-покусе».(Фейнман, 1985: 128)
КЭД служила моделью и шаблоном для всех последующих квантовых теорий поля. Одной из таких последующих теорий является квантовая хромодинамика, которая зародилась в начале 1960-х годов и достигла своей нынешней формы в 1975 году в работе Х. Дэвида Политцера, Сидни Коулмана, Дэвида Гросса и Фрэнка Вильчека. Основываясь на новаторских работах Швингера, Питера Хиггса, Голдстоуна и других, Шелдон Глэшоу, Стивен Вайнберг и Абдус Салам независимо показали, как слабое ядерное взаимодействие и квантовая электродинамика могут быть объединены в единую электрослабую силу.
Ссылки:
Википедия — История квантовой электродинамики
© Token Rock, Inc. Все права защищены.
.