Fizika II.

Tartalom

Bevezetés 5
1. Elektrosztatika 7
1.1 Elektromos alapjelenségek és alapfogalmak 7
1.2 A Coulomb-törvény. A töltés egysége 9
1.3 Az elektromos töltés eloszlásának fontosabb fajtái 11
1.4 Az elektromos térerősség 13
1. 5 Az elektrosztatikai tér első alaptörvénye
Az elektrosztatikus potenciál 15
1.6 Nyugvó elektromos töltés eloszlása vezetőn
Influencia 18
1.7 Az elektromos eltolási vektor
Az elektrosztatikai tér második alaptörvénye 20
1.7.1 Az elektromos eltolási vektor értelmezése 20
1.7.2 Az elektrosztatika második alaptörvénye 21
1.1.3 Határfeltétel a D eltolási vektorra 23
1.8 Az elektrosztatikai Poisson-egyenlet 25
1.9 Speciális töltéseloszlások elektrosztatikus tere 27
1. 9.1 Ponttöltés 27
1.9.2 Dipólus 29
1.9.3 Dipólus külső elektromos térben 31
1.9.4 Állandó térfogati töltéssűrűségű gömb elektrosztatikus tere 33
1. 9. 5 Állandó felületi töltéssűrűségű gömb elektrosztatikus tere 35
1. 9. 6 Állandó felületi töltéssűrűségű hengerpalást elektrosztatikus tere 37
1. 9. 7 Az elektrosztatikus tér ellentett töltést hordozó síklapok között 39
1.10 Kondenzátorok 41
1.11 Szigetelők polarizációja 43
1.12 A piezoelektromosság 47
2. Stacionárius elektromos áram 48
2.1 Az elektromos áram fogalma és hatásai
Áramerősség 48
2.2 Az áramsűrűség 50
2.3 Stacionárius áramlás. Az elektromos töltés
megmaradása 52
2.4 A stacionárius elektromos tér konzervativitása 54
2. 5 Ohm törvénye 55
2. 6 Vezetőszál ellenállása; az ellenállás függése
a hőmérséklettől 56
2.7 Az Ohm-törvény differenciális alakja 60
2.8 Áramforrások. 62
2.9 Kirchhoff törvényei 65
2.10 A Kirchhoff-tör vények alkalmazásai 68
2.10.1 Sorba kapcsolt ellenállások eredője 68
2.10.2 Párhuzamosan kapcsolt ellenállások eredője 69
2.10.3 Potenciométeres kapcsolás 71
2.10.4 Söntellenállás 73
2.10.5 Előtét-ellenállás 75
2.10.6 Kompenzáció 76
2.10.7 Ellenállásmérés Wheatstone-híddal 77
2.10.8 Áramforrások soros és párhuzamos kapcsolása 80
3. Az elektromos áram hőhatása 83
3.1 Joule törvénye 83
3.2 Áramforrásból kivehető maximális teljesítmény 87
3.3 Az áram hőhatásának gyakorlati alkalmazásai 88
3.4 A termoelektromosság és alkalmazásai 90
3. 5 A Feltier- és a Thomson-effektus 93
4. A mágneses alapjelenségek és térjellemzők 95
4.1 Alapjelenségek 95
4.2 A mágneses Indukció 96
4.3 A mágneses fluxus 98
4.4 A mágneses térerősség 99
5. Stacionárius áram mágneses tere 103
5.1 Gerjesztési törvény 103
5.2 A gerjesztési törvény alkalmazása 105
5.2.1 A végtelen hosszú, vékony, egyenes vezetőben folyó áram mágneses tere 106
5.2.2 Hosszú szolenoid mágneses tere
A mágneses térerősség mérése szolenoid segítségével 107
5.2.3 Körtekercs (toroid tekercs) mágneses tere 108
5.2.4 Végtelen hosszú hengeres áramvezető mágneses tere 110
5. 3 A mágneses tér forrásmentessége 111
5.4 A mágneses indukció és a mágneses térerősség kapcsolata 112
5. 5 A mágneses térjellemzők viselkedése két közeg határfelületén 113
5.6 Vektorpotenciál. Biot és Savart törvénye 117
5.7 A mágneses tér kiszámítása néhány speciális esetben a Biot-Savart-törvény segítségével 121
5.7.1 Hosszú egyenes vezetőszálban folyó áram mágneses tere . . 121
5. 7.2 Körvezetőben folyó áram mágneses tere 122
5.7.3 Tetszőleges hosszúságú hengeres tekercsben folyó áram mágneses tere 124
5. 8 Konvektív áram 126
5.9 Erőhatások mágneses térben 127
5.9.1 Az Ampere-erő 128
5.9.2 Sikgörbe áram hurokra ható forgatónyomaték homogén mágneses térben 129
5. 9.3 A Lorentz-erő 131
5.9. 4 Árammal átjárt vezetők kölcsönhatása. Az áramerősség egysége 132
5.10 Tekercsfluxus, tekercsek Induktivitása 133
6. Magnetosztatika 138
6.1 A magnetosztatlkai tér két alaptörvénye 138
6.2 Az anyagok mágneses tulajdonságai 139
6.2.1 A mágneses polarizációvektor 139
6.2.2 Az anyag részecskéinek mágnessége 140
6.2.3 Diamágnesség 141
6.2.4 Earamágnesség 142
6. 2. 5 Ferromágnesség 143
6.2.6 Antiferromágnesség, ferrimágnesség 147
6.3 Magnetosztrikció 148
6.4 A Föld mágneses tere 149
7. Kvázistacionárius áramok .151
7.1 Az elektromágneses indukció (Faraday-indukció) 151
7.2 Az indukált áram iránya. Lenz törvény 153
7.3 A nyugalmi indukció 154
7. 4 Önindukció, kölcsönös indukció 155
7. 5 Mozgási indukció 156
7.5.1 Generátorok 159
7.5.2 A mágneses indukclófluxus mérése 162
7.6 Kvázistacionárius hálózatok 163
7.7 Tranziens jelenségek 165
7.7.1 Tekercs rákapcsolása állandó elektromotoros feszültségre 165
7.7.2 Kondenzátor rákapcsolása szinuszosan változó elektromotoros feszültségre 167
7.7.3 Szabad rezgés soros RLC körben 170
7.8 Váltakozó feszültség, váltakozó áram 172
7.9 Szinuszos váltakozó áramú hálózat komplex leírása 173
7. 9.1 Komplex ellenállás 176
7.9.2 Komplex feszültség, komplex áramerősség 177
7.10 Rezonanciajelenségek 180
7.10.1 Rezonancia soros rezgőkörben 180
7.10.2 Rezonancia párhuzamos rezgőkörben 183
7.11 Teljesítmény szinuszos váltakozó áramú hálózatban 186
7.12 Transzformátor 187
7.12.1 Terheletlen transzformátor 189
7.12.2 Ohmos fogyasztóval terhelt transzformátor 190
7.13 Szkineffektus (bőrhatás) 192
8. Gyorsan változó elektromágneses tér 196
8.1 Az elektromos töltés megmaradása 196
8.2 Az eltolási áram, Maxwell-indukció 197
8. 3 A Maxwell-egyenletek rendszere és az anyagi összefüggések 201
8. 4 Az elektrodinamikai energiatétel 204
8.5 Kondenzátor elektromos és áram hurok mágneses energiája 208
9. Elektromos vezetés gázokban 212
9.1 Nem önálló kisülés közönséges nyomású gázokban 212
9.2 Önálló kisülés 214
9.2.1 Ütközési ionizáció. Ionizációs potenciál 214
9.2.2 Szikrakisülés 216
9.2.3 Ivkisülés 217
10. Töltött részecskék mozgása vákuumban 219
10.1 Elektromos áram vákuumban 219
10.1.1 Töltéshordozók bevitelének módjai 219
10.1.1 Termikus elektronemisszió (Edison-hatás). 219
10.2 Ponttöltésre ható erő elektromágneses térben 223
Mozgásegyenlet 223
10.3 Ponttöltés mozgása elektromos térben 224
10.3.1 A mozgási energia változása
Az elektronvolt energiaegység 224
10.3.2 Mozgás transzverzális homogén elektrosztatikus térben 225
10.3.3 Katódsugár-oszcilloszkóp 226
10.4 Ponttőltés mozgása mágneses térben 228
10.4.1 A kinetikus energia megmaradása 228
10.4.2 Részecske homogén sztatikus mágneses térben. Larmor-frekvencia (ciklotron-frekvencia) 129
10.4.3 Mágneses lencse 230
10.5 Ciklotron. Részecskegyorsítók gazdasági alkalmazásairól 231
11. Elektromágneses hullámok 234
11.1 A hullámegyenlet 234
11.2 Monokromatikus síkhullám 236
11.3 Az elektromágneses hullámok transzverzalitása 240
11.4 Az elektromágneses síkhullámok polarizációja 241
11.5 Az elektromágneses síkhullám energiája 243
11.6 Az elektromágneses spektrum 244
11.7 Az elektromágneses hullámok interferenciája 245
11.8 Elhajlási (diffrakciós) jelenségek 251
11.8.1 Fényelhajlás résen 252
11.8.2 Fényelhajlás optikai rácson 254
11.9 Polarizációs jelenségek. 256
11.9.1 Poláros és természetes fény 256
11.9.2 Polarizált fény előállítása visszaverődéssel 256
11.9.3 A kettős törés jelensége 258
11.9.4 A rezgési sík elforgatása 259
11. 9. 5 Mesterséges optikai aktivitás (Faraday-effektus) 259
11.9.6 Feszültségi kettős törés 260
11.9.7 Elektromos kettős törés (Kerr-effektus) 260
12. Geometriai optika 260
12.1 Bevezetés 261
12.2 A fény visszaverődésének törvényei 261
12.3 A fénytörés törvényei 262
12.4 A Fermat-elv 263
12. 5 Optikai eszközök 264
12. 5. 1 A prizma 266
12.5.2 Lencsék 268
12.5.3 A lencsék leképezési hibái 272
12. 5. 4 A lupe 273
12. 5. 5 A mikroszkóp 274
12.6 A fény terjedési sebességének mérése 275

Témakörök