Волновой процесс — процесс переноса энергии без переноса вещества.

Механическая волна — возмущение, распространяющееся в упругой среде.

Наличие упругой среды — необходимое условие распространения механических волн.

Перенос энергии и импульса в среде происходит в результате взаимодействия между соседними частицами среды. Волны бывают продольные и поперечные.

Продольная механическая волна — волна, в которой движение частиц среды происходит в направлении распространения волны. Продольные волны могут распространяться в любой среде при деформации сжатия и разрежения.

 Поперечная механическая волна — волна, в которой частицы среды перемещаются перпендикулярно направлению распространения волны. Поперечные волны в газах и жидкостях не возникают, так как в них отсутствуют фиксированные положения частиц. Возникают при деформации сдвига.

Длина волны — расстояние, на которое распространяется волна за период колебаний ее источника:  λ = υ·Т =

[υ — скорость распространения волны ѵ - частота].

· Если частицы колеблются в противофазе, то расстояние между ними равно половине длины волны S =

· При переходе из одной среды в другую изменяется скорость υ и длина волны λ , а частота ѵ и период Т  остаются неизменными             =

Звук – это волны с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой, которые вызывают колебания мельчайших частиц воздуха, других газов, а также жидких и твердых сред. Звук создаётся коротким или долгим колебанием каких-лидо предметов. Эти предметы создают вокруг себя зоны разрежения и сжатия вещества. Звук может возникать только там, где есть вещество, не важно, в каком агрегатном состоянии оно находится. В условиях вакуума, где отсутствует какая-либо среда, звук не распространяется, потому что там отсутствуют частицы, которые и выступают распространителями звуковых волн.

  Основные характеристики звуковой волны – это ее частота и амплитуда. Первая величина показывает, какое количество волн образуется за секунду. Вторая определяет силу волны. Низкочастотные звуки имеют низкие показатели частоты, и наоборот. Частота звука измеряется в Герцах.

Высота звука зависит от частоты колебаний, чем больше частота, тем выше звук.

Громкость звука зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. Громкость измеряется в белах (громкость звука в воде больше, чем в воздухе).

Тембр (окраска) звука позволяет различать два звука одинаковой высоты и громкости, издаваемых различными инструментами. Определяется набором частот и обертонов.

Основной тон – звук минимальной частоты.

· Распространение звука происходит не мгновенно, а с конечной скоростью.

· Для распространения звука обязательно нужна упругая среда.

·  в вакууме звук распространяться не может, т.к нет упругой среды

  Скорость  звука – это скорость распространения колебаний в упругой среде υ=      Скорость звука зависит от плотности среды, в которой распространяется звук. Чем плотнее среда, тем больше скорость звука, молекулы быстрее передают свою энергию соседним молекулам (в твёрдых телах скорость звука больше, чем в жидкостях, а в жидкостях больше, чем в газах). Скорость звука зависит от температуры среды: при повышении температуры на 1⁰с скорость звука возрастает приблизительно на 0,6 м/с.

Эхо – отражение звуковых волн от преграды. S =

Магнитное поле

Магнитное поле – это  особый вид материи, невидимый и неосязаемый для человека, существующий независимо от нашего сознания т.е пространство, на которое распространяется действие магнита. Источником магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (токи). Магнитное поле постоянных магнитов также создаётся электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул вещества (гипотеза Ампера)

· Если по параллельным проводникам течёт ток одного направления, то проводники притягиваются.

· Если по параллельным проводникам течёт ток противоположного направления, то проводники отталкиваются.

Объясняется это тем, магнитное поле одного проводника действует на заряженные частицы другого проводника

 Одноимённые полюсы магнита отталкиваются, а разноимённые - притягиваются.

Сила магнитного поля описывается магнитной индукцией – это векторная величина, определяющая, с какой силой магнитное поле влияет на движущиеся заряды B = .

Воображаемые линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются оси маленьких магнитных стрелок, называются  линиями магнитного поля.  Магнитные линии магнитного поля тока представляют собой замкнутые кривые, охватывающие проводник. Магнитное поле - вихревое поле. Магнитных зарядов, подобных электрическим в природе нет.

Направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки в каждой точке поля, принято за направление магнитных линий магнитного поля. Магнитные линии выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс. Внутри магнита они направлены от южного полюса к северному. Вне магнита магнитные линии расположены наиболее густо у полюсов магнита. Значит, возле полюсов поле самое сильное, а по мере удаления от полюсов поле ослабевает. Направление магнитных линий магнитного поля связано с направлением тока в проводнике.

 Однородное магнитное поле – поле, в любой точке пространства которого сила действия на магнитную стрелку одинакова по модулю и направлению. Порождается не изменяющимся во времени электрическим полем, индукция такова поля постоянна. Магнитные линии параллельны друг другу и расположены с одинаковой густотой.

Неоднородное магнитное поле – поле, в разных точках пространства которого сила действия на магнитную стрелку может быть различна как по модулю, так и по направлению.  Магнитные линии искривлены, их густота меняется от точки к точке. Генерируется при помощи индукторов,  работающих от переменного тока.

   
 линии магнитной индукции    линии магнитной индукции

направлены      от нас                               направлены     к нам                                                                                 

Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением линий магнитного поля.  

(правило правой руки: большой палец направлен по току, 4 пальца обхватывают линии магнитной индукции)

Сила, с которой внешнее магнитное поле действует на помещённый в это поле проводник с током, называется силой Ампера F_a = I·B·l·sinα . Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки:

Магнитные линии В входят в ладонь, 4 пальца направлены по току, большой палец, отогнутый на 90⁰, показывает направление силы Ампера.

· Направление силы Ампера  всегда перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции .

· Если проводник параллелен линиям магнитной индукции, то F_a = 0 , т.к sinα =0

 Катушка стоком является электромагнитом. Магнитное действие катушки усиливается при:

1) Увеличении силы тока

2) Увеличении числа витков в катушке

3) Внесении внутрь катушки железного сердечника

(4 пальца правой руки направлены по току, большой палец указывает направление северного полюса N катушки)

На движущиеся в магнитном поле заряженные частицы действует сила Лоренца F = q·υ·B·sinα

· Сила Лоренца не действует на нейтральные и неподвижные частицы

· Сила Лоренца не совершает работы, она изменяет направление движения заряженной частицы

· Если заряженная частица влетает в магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции  , то траектория частицы - прямая линия

· Если заряженная частица влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, то траектория частицы – окружность

· Если заряженная частица влетает в магнитное поле под углом меньше 90⁰ к линиям магнитной индукции, то траектория частицы – винтовая линия

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки: линии магнитного поля входят в ладонь, четыре пальца направлены по скорости положительно заряженной частицы (против движения отрицательной), большой палец, отставленный на 90⁰, показывает направление силы Лоренца 

Электромагнитная индукция

Открыл Фарадей. Это явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

Магнитный поток – физическая величина, равная произведению вектора магнитной индукции на площадь и косинус угла между вектором магнитной индукции и вектором нормали к плоскости проводника. Измеряется в веберах.  1Вб = 1 Тл·м²

· Если плоскость контура параллельна линиям магнитной индукции, то магнитный поток равен нулю, так как линии индукции не проходят через контур, α = 90⁰ cos 90⁰= 0 ⇒ Ф = 0

· Если α = 0⁰ cos 90⁰ = 1 ⇒ Ф = max

Способы изменения магнитного потока:

1) Путём изменения площади контура ΔS

2) Путём изменения величины магнитного поля ΔВ

3) Путём изменения угла Δα (Вращение)

Явление электромагнитной индукции наблюдается в случаях:

ü Движение магнита относительно катушки (или наоборот)

ü Движение катушек относительно друг друга

ü Изменение силы тока в цепи первой катушки ( с помощью реостата или замыканием и размыканием цепи)

ü Вращение контура в магнитном поле

ü Вращение магнита внутри контура