Электрический ток — Физика — Теория, тесты, формулы и задачи

Оглавление:

 

Основные теоретические сведения

Электрический ток. Сила тока. Сопротивление

К оглавлению…

В проводниках при определенных условиях может возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов, хотя в большинстве случае движутся электроны – отрицательно заряженные частицы.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

Если ток не постоянный, то для нахождения количества прошедшего через проводник заряда рассчитывают площадь фигуры под графиком зависимости силы тока от времени.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным. Сила тока измеряется амперметром, который включается в цепь последовательно. В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А]. 1 А = 1 Кл/с.

Средняя сила тока находится как отношение всего заряда ко всему времени (т.е. по тому же принципу, что и средняя скорость или любая другая средняя величина в физике):

Если же ток равномерно меняется с течением времени от значения I₁ до значения I₂

, то можно значение среднего тока можно найти как среднеарифметическое крайних значений:

Плотность тока – сила тока, приходящаяся на единицу поперечного сечения проводника, рассчитывается по формуле:

При прохождении тока по проводнику ток испытывает сопротивление со стороны проводника. Причина сопротивления – взаимодействие зарядов с атомами вещества проводника и между собой. Единица измерения сопротивления 1 Ом. Сопротивление проводника R определяется по формуле:

где: l – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения, ρ – удельное сопротивление материала проводника (будьте внимательны и не перепутайте последнюю величину с плотностью вещества), которое характеризует способность материала проводника противодействовать прохождению тока. То есть это такая же характеристика вещества, как и многие другие: удельная теплоемкость, плотность, температура плавления и т.д. Единица измерения удельного сопротивления 1 Ом·м. Удельное сопротивление вещества – табличная величина.

Сопротивление проводника зависит и от его температуры:

где: R₀ – сопротивление проводника при 0°С, t – температура, выраженная в градусах Цельсия, α – температурный коэффициент сопротивления. Он равен относительному изменению сопротивления, при увеличении температуры на 1°С. Для металлов он всегда больше нуля, для электролитов наоборот, всегда меньше нуля.

Диод в цепи постоянного тока

Диод – это нелинейный элемент цепи, сопротивление которого зависит от направления протекания тока. Обозначается диод следующим образом:

Стрелка в схематическом обозначении диода показывает, в каком направлении он пропускает ток. В этом случае его сопротивление равно нулю, и диод можно заменить просто на проводник с нулевым сопротивлением. Если ток течет через диод в противоположном направлении, то диод обладает бесконечно большим сопротивлением, то есть не пропускает ток совсем, и является разрывом в цепи. Тогда участок цепи с диодом можно просто вычеркнуть, так как ток по нему не идет.

 

Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

К оглавлению…

Немецкий физик Г.Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы) сопротивлением

R, пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Величину R принято называть электрическим сопротивлением. Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором. Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными

. Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками, сокращенно ВАХ) изображается прямой линией, проходящей через начало координат. Следует отметить, что существует много материалов и устройств, не подчиняющихся закону Ома, например, полупроводниковый диод или газоразрядная лампа. Даже у металлических проводников при достаточно больших токах наблюдается отклонение от линейного закона Ома, так как электрическое сопротивление металлических проводников растет с ростом температуры.

Проводники в электрических цепях можно соединять двумя способами: последовательно и параллельно. У каждого способа есть свои закономерности.

1. Закономерности последовательного соединения:

Формула для общего сопротивления последовательно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь последовательно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R₀ находится по формуле:

2. Закономерности параллельного соединения:

Формула для общего сопротивления параллельно соединенных резисторов справедлива для любого числа проводников. Если же в цепь параллельно включено n одинаковых сопротивлений R, то общее сопротивление R₀ находится по формуле:

Электроизмерительные приборы

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры

и амперметры.

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением R_B. Для того чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен.

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением

R_A. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

 

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

К оглавлению…

Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической замкнутой цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока. Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

Природа сторонних сил может быть различной. В гальванических элементах или аккумуляторах они возникают в результате электрохимических процессов, в генераторах постоянного тока сторонние силы возникают при движении проводников в магнитном поле. Под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток.

При перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы A_ст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется

электродвижущей силой источника (ЭДС):

Таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (В).

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи: сила тока в замкнутой цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на общее (внутреннее + внешнее) сопротивление цепи:

Сопротивление r – внутреннее (собственное) сопротивление источника тока (зависит от внутреннего строения источника). Сопротивление R – сопротивление нагрузки (внешнее сопротивление цепи).

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно (его еще называют напряжением на клеммах источника):

Важно понять и запомнить: ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока не меняются, при подключении разных нагрузок.

Если сопротивление нагрузки равно нулю (источник замыкается сам на себя) или много меньше сопротивления источника, то тогда в цепи потечет ток короткого замыкания:

Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r. У источников с малым внутренним сопротивлением ток короткого замыкания может быть очень велик, и вызывать разрушение электрической цепи или источника. Например, у свинцовых аккумуляторов, используемых в автомобилях, сила тока короткого замыкания может составлять несколько сотен ампер. Особенно опасны короткие замыкания в осветительных сетях, питаемых от подстанций (тысячи ампер). Чтобы избежать разрушительного действия таких больших токов, в цепь включаются предохранители или специальные автоматы защиты сетей.

Несколько источников ЭДС в цепи

Если в цепи присутствует несколько ЭДС подключенных последовательно, то:

1. При правильном (положительный полюс одного источника присоединяется к отрицательному другого) подключении источников общее ЭДС всех источников и их внутреннее сопротивление может быть найдено по формулам:

Например, такое подключение источников осуществляется в пультах дистанционного управления, фотоаппаратах и других бытовых приборах, работающих от нескольких батареек.

2. При неправильном (источники соединяются одинаковыми полюсами) подключении источников их общее ЭДС и сопротивление рассчитывается по формулам:

В обоих случаях общее сопротивление источников увеличивается.

При параллельном подключении имеет смысл соединять источники только c одинаковой ЭДС, иначе источники будут разряжаться друг на друга. Таким образом суммарное ЭДС будет таким же, как и ЭДС каждого источника, то есть при параллельном соединении мы не получим батарею с большим ЭДС. При этом уменьшается внутреннее сопротивление батареи источников, что позволяет получать большую силу тока и мощность в цепи:

В этом и состоит смысл параллельного соединения источников. В любом случае при решении задач сначала надо найти суммарную ЭДС и полное внутреннее сопротивление получившегося источника, а затем записать закон Ома для полной цепи.

 

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

К оглавлению…

Работа A электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в теплоту Q, выделяющееся на проводнике. Эту работу можно рассчитать по одной из формул (с учетом закона Ома все они следуют друг из друга):

Закон преобразования работы тока в тепло был экспериментально установлен независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Ленцем и носит название закона Джоуля–Ленца. Мощность электрического тока равна отношению работы тока A к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена, поэтому она может быть рассчитана по следующим формулам:

Работа электрического тока в СИ, как обычно, выражается в джоулях (Дж), мощность – в ваттах (Вт).

 

Энергобаланс замкнутой цепи

К оглавлению…

Рассмотрим теперь полную цепь постоянного тока, состоящую из источника с электродвижущей силой ε и внутренним сопротивлением r и внешнего однородного участка с сопротивлением R. В этом случае полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи:

Максимально возможная полезная мощность источника достигается, если R = r и равна:

Если при подключении к одному и тому же источнику тока разных сопротивлений R₁ и R₂ на них выделяются равные мощности то внутреннее сопротивление этого источника тока может быть найдено по формуле:

Мощность потерь или мощность внутри источника тока:

Полная мощность, развиваемая источником тока:

КПД источника тока:

 

Электролиз

К оглавлению…

Электролитами принято называть проводящие среды, в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества. Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы. К электролитам относятся многие соединения металлов с металлоидами в расплавленном состоянии, а также некоторые твердые вещества. Однако основными представителями электролитов, широко используемыми в технике, являются водные растворы неорганических кислот, солей и оснований.

Прохождение электрического тока через электролит сопровождается выделением вещества на электродах. Это явление получило название электролиза.

Электрический ток в электролитах представляет собой перемещение ионов обоих знаков в противоположных направлениях. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду (катоду), отрицательные ионы – к положительному электроду (аноду). Ионы обоих знаков появляются в водных растворах солей, кислот и щелочей в результате расщепления части нейтральных молекул. Это явление называется электролитической диссоциацией.

Закон электролиза был экспериментально установлен английским физиком М.Фарадеем в 1833 году. Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе. Итак, масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q, прошедшему через электролит:

Величину k называют электрохимическим эквивалентом. Он может быть рассчитан по формуле:

где: n – валентность вещества, N_A – постоянная Авогадро, M – молярная масса вещества, е – элементарный заряд. Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея:

 

Электрический ток в газах и в вакууме

К оглавлению…

Электрический ток в газах

В обычных условиях газы не проводят электрический ток. Это объясняется электрической нейтральностью молекул газов и, следовательно, отсутствием носителей электрических зарядов. Для того чтобы газ стал проводником, от молекул необходимо оторвать один или несколько электронов. Тогда появятся свободные носителя зарядов — электроны и положительные ионы. Этот процесс называется ионизацией газов.

Ионизировать молекулы газа можно внешним воздействием — ионизатором. Ионизаторами может быть: поток света, рентгеновские лучи, поток электронов или α-частиц. Молекулы газа также ионизируются при высокой температуре. Ионизация приводит к возникновению в газах свободных носителей зарядов — электронов, положительных ионов, отрицательных ионов (электрон, объединившийся с нейтральной молекулой).

Если создать в пространстве, занятом ионизированным газом, электрическое поле, то носители электрических зарядов придут в упорядоченное движение – так возникает электрический ток в газах. Если ионизатор перестает действовать, то газ снова становится нейтральным, так как в нем происходит рекомбинация – образование нейтральных атомов ионами и электронами.

Электрический ток в вакууме

Вакуумом называется такая степень разрежения газа, при котором можно пренебречь соударением между его молекулами и считать, что средняя длина свободного пробега превышает линейные размеры сосуда, в котором газ находится.

Электрическим током в вакууме называют проводимость межэлектродного промежутка в состоянии вакуума. Молекул газа при этом столь мало, что процессы их ионизации не могут обеспечить такого числа электронов и ионов, которые необходимы для ионизации. Проводимость межэлектродного промежутка в вакууме может быть обеспечена лишь с помощью заряженных частиц, возникших за счет эмиссионных явлений на электродах.

ФИЗИКА с нуля – современный учебник

В настоящее время нет ни одной естественнонаучной или технической области, где в той или иной степени не использовались бы достижения физики. А потому, единственная возможность узнать, как связаны между собой различные области науки и техники, это изучение основ физики. В то же время это и уникальная возможность познакомиться с новыми достижениями физики и их влиянием на другие области науки и техники. Предлагаемый вашему вниманию курс «Физика для чайников» на образовательном ресурсе FIZI4KA.RU удачно преподносит основы физики с нуля, неизменно востребованные все новыми поколениями.

Курс «Физика для чайников» — это не просто учебник, а интерактивный самоучитель по физике для начинающих, который доступен каждому любознательному и трудолюбивому школьнику и тем более студенту. От большинства учебников по физике FIZI4KA выделяется по пяти аспектам:

1. Полное и последовательное изложение всего курса физики с нуля.
2. Легкий и свободный стиль изложения физики для начинающих.
3. Нет сложной математики.
4. Продуманный подбор иллюстраций, схем и графиков, способствующих лучшему пониманию основ физики.
5. Использование большого числа примеров и решения задач по физике, имеющих реальное практическое значение в повседневной жизни.

Все эти неоспоримые достоинства делают курс «физика для чайников» незаменимым пособием для самообразования или дополнительного чтения.

Во всех случаях, когда это возможно, законы физики выводятся из основных принципов; таким образом, всюду подчеркивается различие между основными принципами и следствиями из них. В курсе прослеживаются взаимосвязи различных областей физики (а также науки и техники). Независимые на первый взгляд разделы воссоединяются друг с другом и образуют единую картину. При введении каждого нового «закона», например закона магнитном силы, действующей на движущийся заряд, или закона равнораспределения энергии, мы стремимся разъяснить, действительно ли это новый закон, или же его можно вывести, используя уже известным материал. В большинстве случаев, проделав простые действия, удается проследить логическую структуру и замечательное единство всего того, что в противном случае выглядело бы просто как энциклопедическое собрание разнообразных явлений и законов.

Некоторых читателей может смутить рассмотрение в этом курсе таких актуальных вопросов современной физики, как нейтронные звезды, черные дыры, энергия Ферми, сохранение четности, кварки, голография, замедление времени, которые слишком сложны для начинающих студентов. Но мы сочли нужным включить их курс «Физика для чайников«, поскольку все эти вопросы захватывают воображение студентов, узнающих о них из средств массовой информации; это означает, что читатели хотели бы ближе познакомиться с этими проблемами в курсе физики, тем более многие из вопросов современном физики легче усваиваются студентами, чем то, что кроется за третьим законом Ньютона.

Стоит также отметить, что в «физике для начинающих» предпринята попытка связать изучение физики с изучением других областей науки, а также обратить внимание на взаимосвязь науки и общества. Например, центральной темой, пронизывающей весь курс, является проблема сокращения мировых ресурсов энергии. Обсуждаются и другие общественные, политические, экономические и философские предпосылки научного знания. Предлагаемый курс основ физики предназначен не только для того, чтобы заложить теоретические основы будущей профессии студентов: он призван также способствовать общему культурному росту человека, который будет занят в сфере науки и техники!

Физика для чайников с нуля, основы химии

4 (79.14%) 116 votes

Труб И.И. Про электричество для «чайников»

Труб И.И. Про электричество для «чайников»

К читателю

Вероятно, нет необходимости объяснять тебе значение электричества для обеспечения нормальной жизнедеятельности каждого человека. Не будет преувеличением сказать, что сегодня оно является такой же её составной частью, как вода, тепло, пища. И если в доме погас свет, ты, обжигая пальцы о зажжённую спичку, немедленно звонишь к нам.

Долгий и трудный путь проходит электричество прежде, чем попасть в твой дом. Выработанное из топлива на электростанции, оно путешествует через трансформаторные и коммутационные подстанции, через тысячи километров линий, укреплённых на десятках тысяч опор.

Электричество сегодня — это совершенная технология, надёжное и качественное электроснабжение, забота о потребителе и его обслуживание.

Однако, это ещё не всё. Конечное звено в электрической цепочке — это электрооборудование твоего дома. А оно, как и всякое другое, требует некоторых знаний для его правильной эксплуатации. Поэтому мы призываем тебя к сотрудничеству с нами и с этой целью даём некоторые рекомендации и предостережения. Предостережения выделены красным цветом.

Речь пойдёт о следующем:

1. Правовые аспекты. Абонент должен быть ознакомлен со своими правами, обязанностями и ответственностью по отношению к энергоснабжающей организации. То же — по отношению энергоснабжающей организации к нему.
2. Знакомство с квартирной электропроводкой, коммутационной аппаратурой и установочными изделиями.
3. Мы дадим ряд полезных рекомендаций по экономии электроэнергии.Они помогут вам уменьшить оплату за неё, а нам – уменьшить дефицит электроэнергии во время зимнего максимума и сберечь энергоресурсы.
4. Электричество требует не только определённых знаний, но и строгого соблюдения определённых правил от пользователя. Оно представляет опасность, как для тех, кто не умеет им пользоваться, так и для недисциплинированных «умельцев». Поэтому мы ознакомим тебя с основами электробезопасности.

…

---

Физика для чайников — Класс!ная физика

Физика для чайников

Подробности

Просмотров: 409

«Не так уж твёрд гранит науки» — телекурс для начинающих или наука для «чайников».
Не обижайтесь на «чайников»!
Здесь все будет на понятном языке, просто, доходчиво и увлекательно!
Годится для старшеклассников, абитуриентов, студентов, преподавателей и всех заинтересованных лиц….
Ведет занятия на первом образовательном канале Борис Сергеевич Бояршинов — доцент, кандидат физико-математических наук.

Итак, физика для чайников

1. Физика — наука о природе ………………………смотреть

2. Азы стихосложения: кинематика ………………………смотреть

3. Главное об ускорении ………………………смотреть

4. Наложение движений: принцип независимости движений ………………………смотреть

5. Куда кривая вывезет: криволинейное движение ………………………смотреть

6. Познание силы: механика ………………………смотреть

7. Движение по наклонной плоскости ………………………смотреть

8. Интегралы движения. Закон сохранения энергии ………………………смотреть

9. Закон сохранения импульса ………………………смотреть

10. Сложение сил ………………………смотреть

11. Моменты сил ………………………смотреть

12. «Потусторонние» силы. Силы инерции ………………………смотреть

13. Волчки. Гироскопы ………………………смотреть

14. Сила, что движет мирами. Всемирное тяготение ………………………смотреть

15. Изо всех сил. Сила, рычаг, путь ………………………смотреть

16. Новое о колебаниях ………………………смотреть

17. Затухающие колебания ………………………смотреть

18. Резонанс ………………………смотреть

19. Гидростатика ………………………смотреть

20. О течении жидкости. Гидродинамика ………………………смотреть

21. Почему ткань после стирки «садится»? Поверхностное натяжение ………………………смотреть

22. Аэродинамика ………………………смотреть

23. Волны. Волновые процессы ………………………смотреть

24. Упругое тело. Растяжение. Сжатие ………………………смотреть

25. Почему рельсы зимой стучат? Тепловое расширение тел ………………………смотреть

26. Закон Бойля-Мариотта ………………………смотреть

27. Теплоемкость газов ………………………смотреть

28. Ближе к реальности. Реальные газы ………………………смотреть

29. Цикл инженера Карно. Идеальная паровая машина ………………………смотреть

30. Потрясающая вещь: число Авогадро ………………………смотреть

31. Вероятностный мир. Азы статистической физики ………………………смотреть

32. Энтропия ………………………смотреть

33. Электростатика ………………………смотреть

34. Напряженность и потенциал ………………………смотреть

35. Диполи, квадруполи, диэлектрики ………………………смотреть

36. Конденсаторы ………………………смотреть

37. Игры с конденсаторами ………………………смотреть

38. Пироэлектрики, сегнетоэлектрики и другие электрики ………………………смотреть

39. Закон Ома ………………………смотреть

40. Закон Джоуля-Ленца и правила Кирхгофа ………………………смотреть

41. Магнетизм ………………………смотреть

42. Молекулярные токи ………………………смотреть

43. Электромагнитная индукция ………………………смотреть

44. Движение заряда в магнитном поле ………………………смотреть

45. Переменный ток и напряжение ………………………смотреть

46. Электрические колебания ………………………смотреть

47. Классическая модель проводника ………………………смотреть

48. Подлинная история электронов. Квантомеханическое представление ………………………смотреть

49. Электроны в пустоте. Электровакуумные приборы ………………………смотреть

50. Явления в электрических контактах ………………………смотреть

51. Оптика. Принцип Ферма ………………………смотреть

52. Фокусы с линзами ………………………смотреть

53. Интерференция света ………………………смотреть

54. Волновая теория. Принцип Гюйгенса-Френеля ………………………смотреть

55. Дифракция ………………………смотреть

56. Поляризация света ………………………смотреть

57. Скорость света ………………………смотреть

58. Теория относительности ………………………смотреть

59. Абсолютно черное тело ………………………смотреть

60. Фотоны ………………………смотреть

61. Квантовая механика. Теория относительности ………………………смотреть

62. Волна-частица. Волна де Бройля ………………………смотреть

63. Проход сквозь стену. Туннельный эффект ………………………смотреть

64. Луч лазера. Вынужденное излучение ………………………смотреть

65. Ядро изнутри. Атомное ядро и его модели ………………………смотреть

66. Мы не люди и не птицы, нас в науке называют «виртуальные частицы» ………………………смотреть

67. Земные чудеса. Элементарные частицы ………………………смотреть

68. Творение. Рождение пространства, времени и материи ………………………смотреть

69. Чудеса небесные. Физика и астрономия ………………………смотреть

70. Прощание с физикой ……………………… смотреть

90000 Physics II For Dummies Cheat Sheet 90001 90002 90003 90004 90003 Education 90004 90003 Science 90004 90003 Physics 90004 90003 Physics II For Dummies Cheat Sheet 90004 90013 90014 From Physics II For Dummies 90015 90014 By Steven Holzner 90015 90014 Here’s a list of some of the most important equations in Physics II courses. You can use these physics formulas as a quick reference for when you’re solving problems in electricity and magnetism, light waves and optics, special relativity, and modern physics.90015 90020 Physics Equations for Electricity and Magnetism 90021 90014 Electricity and magnetism make up one of the most successful fields of study in physics. When working mathematically with electricity and magnetism, you can figure out the force between electric charges, the magnetic field from wires, and more. Keep the following equations handy as you study these topics: 90015 90014 90015 90020 Light Wave and Optics Formulas 90021 90014 Light waves — that is, electromagnetic waves — behave like other waves: They can reflect, refract (bend), and interfere with each other.Here are some wave formulas that are useful when you’re working with optics. You can determine the wave frequency and period, predict how fast light travels in various materials, and determine how light will bend in lenses and bounce off mirrors. 90015 90014 90015 90020 Formulas from Einstein’s Theory of Special Relativity 90021 90014 Einstein’s theory of special relativity describes what happens as things near the speed of light. Here are some important special-relativity equations that deal with time dilation, length contraction, and more.90015 90014 90015 90020 Quantum Mechanics and Other Modern Physics Topics 90021 90014 Modern physics includes all sorts of topics, such as quantum mechanics, matter waves, radioactivity, the spectrum of hydrogen, and more. 90015 90014 90015 90014 90045 About the Book Author 90046 90047 Steven Holzner 90048, PhD, taught physics at Cornell University for more than a decade.He is the author of 90049 Physics For Dummies 90050, 90049 Physics Workbook For Dummies 90050, 90049 Quantum Physics For Dummies 90050, and 90049 Quantum Physics Workbook For Dummies 90050. 90015 .90000 Physics — dummies 90001 Toggle navigation Search 90002 Submit 90003 90004 90005 90002 Browse Topics 90003 90008 Live 90009 90004 90005 Consumer Electronics 90012 90005 Food & Drink 90012 90005 Games 90012 90005 Health 90012 90005 Personal Finance 90012 90005 Home & Garden 90012 90005 Pets 90012 90005 Relationships 90012 90005 Sports 90012 90005 Religion 90012 90031 90008 Learn 90009 90004 90005 Art Center 90012 90005 Crafts 90012 90005 Education 90012 90005 Languages ​​90012 90005 Photography 90012 90005 Test Prep 90012 90031 90008 Work 90009 90004 90005 Social Media 90012 90005 Software 90012 90005 Programming 90012 90005 Web Design & Development 90012 90005 Business 90012 90005 Careers 90012 90005 Computers 90012 90031 90012 90067 90005 90002 Custom Solutions 90003 90012 90031 90004 90005 Search 90002 Submit 90003 90012 90031 90004 90005 Home 90012 90005 Education 90012 90005 Science 90012 90005 Physics 90012 90031 Search 90002 Submit 90003 90004 90005 Home 90012 90005 Education 90012 90005 Science 90012 90005 Physics 90012 90031 90002 Select a topic 90003 Toggle navigation 90004 90005 Home 90012 90005 Education 90012 90005 Science 90012 90005 Physics 90012 90031 90113 90005 Math 90012 90005 Science 90012 90005 Graphing Calculators 90012 90005 Internet Basics 90012 90005 Language Arts 90012 90005 History 90012 90005 Economics 90012 90005 Law 90012 90005 Politics & Government 90012 90005 Finance 90012 90005 Psychology 90012 90005 College 90012 90005 Common Core Standards 90012 90005 iPad for Classroom 90012 90005 Philosophy 90012 90005 Literature 90012 90005 Art Appreciation 90012 90005 Holidays 90012 90005 Homeschooling 90012 90005 Architecture 90012 90005 Instructional Design 90012 90031 90157 Math 90158 90004 90005 Calculus 90012 90005 Statistics 90012 90005 Geometry 90012 90005 Algebra 90012 90005 Pre-Algebra 90012 90005 Trigonometry 90012 90005 Business Statistics 90012 90005 Pre-Calculus 90012 90005 Basic Math 90012 90005 Numeracy Tests 90012 90005 Probability 90012 90031 90157 Science 90158 90004 90005 Physics 90012 90005 Biology 90012 90005 Chemistry 90012 90005 Anatomy 90012 90005 Electronics 90012 90005 Quantum Physics 90012 90005 Nanotechnology 90012 90005 Environmental Science 90012 90005 Forensics 90012 90005 Engineering 90012 90005 Astronomy 90012 90005 Biophysics 90012 90005 Basic Stamp Processors 90012 90031 90157 Graphing Calculators 90158 90215 90157 Internet Basics 90158 90215 90157 Language Arts 90158 90004 90005 Grammar 90012 90005 Creative Writing 90012 90005 Getting Published 90012 90005 Poetry 90012 90005 Speed ​​Reading 90012 90005 Vocabulary 90012 90005 Expository Writing 90012 90005 English as a Foreign Language 90012 90005 Editing & Proofreading 90012 90031 90157 History 90158 90004 90005 American History 90012 90005 World History 90012 90031 90157 Economics 90158 90004 90005 Econometrics 90012 90031 90157 Law 90158 90215 90157 Politics & Government 90158 90215 90157 Finance 90158.90000 Physics I For Dummies Cheat Sheet 90001 90002 Physics involves a lot of calculations and problem solving. Having on hand the most frequently used physics equations and formulas helps you perform these tasks more efficiently and accurately. This Cheat Sheet also includes a list physics constants that you’ll find useful in a broad range of physics problems. 90003 90004 Physics Equations and Formulas 90005 90002 Physics is filled with equations and formulas that deal with angular motion, Carnot engines, fluids, forces, moments of inertia, linear motion, simple harmonic motion, thermodynamics, and work and energy.90003 90002 Here’s a list of some important physics formulas and equations to keep on hand — arranged by topic — so you do not have to go searching to find them. 90003 90004 Angular motion 90005 90002 Equations of angular motion are relevant wherever you have rotational motions around an axis. When the object has rotated through an angle of 90013 θ 90014 with an angular velocity of 90013 ω 90014 and an angular acceleration of 90013 α 90014, then you can use these equations to tie these values ​​together.90003 90002 You must use radians to measure the angle. Also, if you know that the distance from the axis is 90013 r, 90014 then you can work out the linear distance traveled, 90013 s 90014, velocity, 90013 v 90014, centripetal acceleration, 90013 a 90014 90013 90030 c 90031 90014, and force , 90013 F 90014 90013 90030 c 90031 90014. When an object with moment of inertia, 90013 I 90014 (the angular equivalent of mass), has an angular acceleration, 90013 α 90014, then there is a net torque 90013 Στ.90014 90003 90002 90003 90004 Carnot engines 90005 90002 A heat engine takes heat, 90013 Q 90014 90013 90030 h 90031 90014, from a high temperature source at temperature 90013 T 90014 90013 90030 h 90031 90014 and moves it to a low temperature sink (temperature 90013 T 90014 90013 90030 c 90031 90014) at a rate 90013 Q 90014 90013 90030 c 90031 90014 and, in the process, does mechanical work, 90013 W 90014. (This process can be reversed such that work can be performed to move the heat in the opposite direction — a heat pump.) The amount of work performed in proportion to the amount of heat extracted from the heat source is the efficiency of the engine. A Carnot engine is reversible and has the maximum possible efficiency, given by the following equations. The equivalent of efficiency for a heat pump is the coefficient of performance. 90003 90002 90003 90004 Fluids 90005 90002 A volume, 90013 V 90014 90013, 90014 of fluid with mass, 90013 m 90014 90013, 90014 has density, 90013 ρ 90014. A force, 90013 F 90014 90013, 90014 90013 90014 over an area, 90013 A 90014 90013, 90014 gives rise to a pressure, 90013 P 90014.The pressure of a fluid at a depth of 90013 h 90014 depends on the density and the gravitational constant, 90013 g 90014. Objects immersed in a fluid causing a mass of weight, 90013 W 90014 90013 90030 water 90031 90014 90013 90030 displaced 90031 90014, give rise to an upward directed buoyancy force, 90013 F 90014 90013 90030 buoyancy 90031 90014. Because of the conservation of mass, the volume flow rate of a fluid moving with velocity, 90013 v 90014 90013, 90014 through a cross-sectional area, 90013 A 90014, is constant.Bernoulli’s equation relates the pressure and speed of a fluid. 90003 90002 90003 90004 Forces 90005 90002 A mass, 90013 m 90014 90013, 90014 accelerates at a rate, 90013 a 90014, due to a force, 90013 F 90014 90013, 90014 acting. Frictional forces, 90013 F 90014 90013 90030 F 90031 90014, are in proportion to the normal force between the materials, 90013 F 90014 90013 90030 N 90031 90014, with a coefficient of friction, 90013 μ. 90014 Two masses, 90013 m 90014 90013 90030 1 90031 90014 and 90013 m 90014 90013 90030 2 90031 90014, separated by a distance, 90013 r 90014 90013, 90014 attract each other with a gravitational force, given by the following equations, in proportion to the gravitational constant 90013 G 90014 90013: 90014 90003 90002 90003 90004 Moments of inertia 90005 90002 The rotational equivalent of mass is inertia, 90013 I 90014 90013, 90014 which 90013 90014 depends on how an object’s mass is distributed through space.The moments of inertia for various shapes are shown here: 90003 90194 90195 90002 Disk rotating around its center: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Hollow cylinder rotating around its center: 90013 I 90014 = 90013 mr 90014 90207 2 90208 90003 90200 90195 90002 Hollow sphere rotating an axis through its center: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Hoop rotating around its center: 90013 I 90014 = 90013 mr 90014 90207 2 90208 90003 90200 90195 90002 Point mass rotating at radius 90013 90014 90013 r: 90014 90013 90014 90013 I 90014 = 90013 mr 90014 90207 2 90208 90003 90200 90195 90002 Rectangle rotating around an axis along one edge where the other edge is of length 90013 r 90014 90013: 90014 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Rectangle rotating around an axis parallel to one edge and passing through the center, where the length of the other edge is 90013 r 90014 90013: 90014 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Rod rotating around an axis perpendicular to it and through its center: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Rod rotating around an axis perpendicular to it and through one end: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 Solid cylinder, rotating around an axis along its center line: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 The kinetic energy of a rotating body, with moment of inertia, 90013 I 90014, and angular velocity, 90013 ω 90014: 90003 90002 90003 90200 90195 90002 The angular momentum of a rotating body with moment of inertia, 90013 I 90014, and angular velocity, 90013 ω 90014: 90003 90002 90003 90200 90301 90004 Linear motion 90005 90002 When an object at position 90013 x 90014 moves with velocity, 90013 v 90014 90013, 90014 90013 90014 and acceleration, 90013 a, 90014 resulting in displacement, 90013 s 90014, each of these components is related by the following equations: 90003 90002 90003 90004 Simple harmonic motion 90005 90002 Particular kinds of force result in periodic motion, where the object repeats its motion with a period, 90013 T 90014, having an angular frequency, 90013 ω, 90014 and amplitude, 90013 A 90014.One example of such a force is provided by a spring with spring constant, 90013 k 90014. The position, 90013 x 90014, velocity, 90013 v 90014, and acceleration, 90013 a, 90014 of an object undergoing simple harmonic motion can be expressed as sines and cosines. 90003 90002 90003 90004 Thermodynamics 90005 90002 The random vibrational and rotational motions of the molecules that make up an object of substance have energy; this energy is called 90013 thermal energy. 90014 When thermal energy moves from one place to another, it’s called 90013 heat, 90014 90013 Q 90014.When an object receives an amount of heat, its temperature, 90013 T 90014 90013, 90014 rises. 90003 90002 Kelvin (90013 K 90014), Celsius (90013 C 90014), and Fahrenheit (F 90013) 90014 are temperature scales. You can use these formulas to convert from one temperature scale to another: 90003 90002 90003 90002 The heat required to cause a change in temperature of a mass, 90013 m 90014 90013, 90014 increases with a constant of proportionality, 90013 c 90014 90013, 90014 called the 90013 specific heat capacity.90014 In a bar of material with a cross-sectional area 90013 A 90014, length 90013 L 90014, and a temperature difference across the ends of 90013 ΔT 90014, there is a heat flow over a time, 90013 t 90014 90013, 90014 given by these formulas: 90003 90002 90003 90002 The pressure, 90013 P 90014, and volume, 90013 V 90014 90013, 90014 of 90013 n 90014 moles of an ideal gas at temperature 90013 T 90014 is given by this formula, where 90013 R 90014 is the gas constant: 90003 90002 90003 90002 In an ideal gas, the average energy of each molecule 90013 KE 90014 90013 90030 avg 90031 90014, is in proportion to the temperature, with the Boltzman constant 90013 k 90014 90013: 90014 90003 90002 90003 90004 Work and energy 90005 90002 When a force, 90013 F 90014 90013, 90014 moves an object through a distance, 90013 s 90014, which is at an angle of 90013 Θ 90014, then work, 90013 W 90014 90013, 90014 is done.Momentum, 90013 p 90014, is the product of mass, 90013 m 90014 90013, 90014 and velocity, 90013 v 90014. The energy that an object has on account of its motion is called 90013 KE 90014. 90003 90002 90003 .90000 index-of.co.uk/ 90001 90002 Name Size ASP / — AdSense / — Addison-Wesley / — Adobe / — Agile / — Algorithms / — Android / — Animation / — Art-Forgers / — Artificial-Intelligence / — Assembly / — Astronomia / — Audio / — Big-Data-Technologies / — Bio-Informatics / — Black-Hole-Exploit-Kit / — Blackhat / — C ++ / — Casa / — Cheat-Sheet / — CheatSheets-QuickRefs / — Cisco / — Clickjacking / — Cloud-Computing-Books / — Cloud-Technology / — Compiler / — Computational-Linguistics / — Computer-Security / — Computer-Technology / — Concurrent-Programming / — Cookie-Stuffing / — Cryptography / — Cryptology / — DG-LIBRE / — DLink-Router / — DSP-Collection / — Data-Mining / — Data-Structures / — Database / — Digital-Design / — Digital-TV / — Discovering-Statistics / — Distros-GNU-LINUX / — Docs / — Dominios-expirados / — DotNET / — Ebooks / — Egiptologia / — Electronics / — Engineering / — English / — Etc / — Eu-truth / — Exploit / — Fake-Pharma / — Forensic / — Free-Energy-ebooks / — Gallery / — Game-Development / — Ganar-dinero / — Google / — Graphic-Design / — Graphics / — Guides / — HTML-CSS-AJAX-Javascript / — Hack_X_Crack / — Hackers / — Hacking-Coleccion / — Hacking / — Hacks / — Hardware / — INFOSEC / — IT-managment / — IT / — Information-Retrieval / — Information-Theory / — Interview / — JBoss / — Java / — JavaScript / — John-Wiley / — Joomla / — Lab / — Lectures / — Lessions-For-Live / — Linux / — Magazines / — Malware / — Mathematics / — McGraw-Hill / — Medical / — Microprocessori / — Microsoft-Compiled-HTML-Help / — Microsoft-Windows-Ebooks / — Misc / — Motor-Control / — Msca / — Museos / — MySQL / — Networking / — OFIMATICA / — OReilly / — Operating-Systems / — PHP / — Pentesting / — Phishing / — Phones / — Photoshop / — Physics / — Pingomatic / — Programming-Library / — Programming / — Project Management / — Psychology-Communication / — Public-Speaking / — Python / — REDES / — Reverse-Engineering / — Reversing-Exploiting / — Riparazione-Siemens / — Rootkit / — SE / — SEO / — SEP / — SERVIDORES / — SISTEMAS-OPERATIVOS / — SOFTWARE-LIBRE / — SQL / — SWE / — Science / — Security / — Segreteria-Digitale / — SmartPhone / — Social-Interactions / — Software-Engineering / — Software-Testing / — Som_pdf / — Spam / — Sslstrip / — Stegosploit / — Survival / — Syngress / — TDS / — Tghy / — Theory-of-Computation / — Tmp / — Tutorials-2 / — Tutorials / — UPS / — USB / — Uml / — Various / — VideoTraining / — WCAG 2.0 / — Watercolors / — Web-Application / — Web-Spam-Detection / — Webshell / — Winasm-studio-tutorial / — Windows / — Wireless-LAN / — WordPress / — XML / — presentation / — readings / — 90003 .