Универсальный энциклопедический справочник Исаева Е.

Закон Джоуля – Ленца

Описывает тепловое действие электрического тока: количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении по нему постоянного тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения. Открыт Джоулем и Ленцем независимо друг от друга в XIX веке.

Закон Кулона

Основной закон электростатики, выражающий зависимость силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов от расстояния между ними: два неподвижных точечных заряда взаимодействуют с силой, прямо пропорциональной произведению величин этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды, в которой находятся заряды.

Величина численно равна силе, действующей между двумя расположенными в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга точечными неподвижными зарядами по 1 Кл каждый.

Закон Кулона является одним из экспериментальных обоснований электродинамики. Открыт в 1785 году.

Закон Ленца

Согласно этому закону индукционный ток всегда имеет такое направление, что его собственный магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока, вызвавшие этот ток.

Закон Ленца – следствие закона сохранения энергии. Установлен в 1833 году Э. Х. Ленцем.

Закон Ома

Один из основных законов электрического тока: сила постоянного электрического тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Справедлив для металлических проводников и электролитов, температура которых поддерживается постоянной. В случае полной цепи формулируется следующим образом: сила постоянного электрического тока в цепи прямо пропорциональна эдс источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению электрической цепи.

Открыт в 1826 году Г. С. Омом.

Закон отражения волн

Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восставленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, причем угол падения равен углу преломления.

Закон справедлив для зеркального отражения.

Закон Паскаля

Основной закон гидростатики: давление, производимое внешними силами на поверхность жидкости или газа, передается одинаково по всем направлениям.

Закон преломления света

Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости, причем для данных двух сред отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная, называемая относительным показателем преломления второй среды относительно первой.

Закон прямолинейного распространения света

Закон геометрической оптики, заключающийся в том, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Объясняет, например, образование тени и полутени.

Закон сохранения заряда

Один из фундаментальных законов природы: алгебраическая сумма электрических зарядов любой электрически изолированной системы остается неизменной.

В электрически изолированной системе закон сохранения заряда допускает появление новых заряженных частиц, но суммарный электрический заряд появившихся частиц всегда должен быть равен нулю.

Закон сохранения импульса

Один из основных законов механики: импульс любой замкнутой системы при всех процессах, происходящих в системе, остается постоянным (сохраняется) и может только перераспределяться между частями системы в результате их взаимодействия.

Закон Шарля

Один из основных газовых законов: давление данной массы идеального газа при постоянном объеме прямо пропорционально температуре.

Закон электромагнитной индукции

Описывает явление возникновения электрического поля при изменении магнитного (явление электромагнитной индукции): электродвижущая сила индукции прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Коэффициент пропорциональности определяется системой единиц, знак – правилом Ленца. Закон открыт М. Фарадеем.

Закон сохранения и превращения энергии

Общий закон природы: энергия любой замкнутой системы при всех процессах, происходящих в системе, остается постоянной (сохраняется).

Энергия может только превращаться из одной формы в другую и перераспределяться между частями системы. Для незамкнутой системы увеличение (уменьшение) ее энергии равно убыли (возрастанию) энергии взаимодействующих с ней тел и физических полей.

Законы Ньютона

В основе классической механики лежат 3 закона Ньютона.

Первый закон Ньютона (закон инерции): материальная точка находится в состоянии прямолинейного и равномерного движения или покоя, если на нее не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано.

Второй закон Ньютона (основной закон динамики): ускорение, полученное телом, прямо пропорционально равнодействующей всех сил, действующих на тело, и обратно пропорционально массе тела.

Третий закон Ньютона: действия двух тел всегда равны по величине и направлены в противоположные стороны.

Законы Фарадея

Первый закон Фарадея: масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении электрического тока, прямо пропорциональна количеству электричества (заряду), прошедшему через электролит (m = kq = kIt).

Второй закон Фарадея: отношение масс различных веществ, претерпевающих химические превращения на электродах при прохождении одинаковых электрических зарядов через электролит, равно отношению химических эквивалентов.

Законы установлены в 1833–1834 годах М. Фарадеем.

Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики является законом сохранения энергии для термодинамической системы: количество теплоты Q, сообщенное системе, расходуется на изменение внутренней энергии системы U и совершение системой работы A против внешних сил. Формула Q = U + A лежит в основе работы тепловых машин.

Постулаты Бора

Первый постулат Бора: атомная система устойчива только в стационарных состояниях, которые соответствуют дискретной последовательности значений энергии атома.

Каждое изменение этой энергии связано с полным переходом атома из одного стационарного состояния в другое.

Второй постулат Бора: поглощение и излучение энергии атомом происходит по закону, согласно которому связанное с переходом излучение является монохроматическим и обладает частотой: h = Ei – Ek, где h – постоянная Планка, а Ei и Ek – энергии атома в стационарных состояниях.

Правило левой руки

Определяет направление силы, которая действует на находящийся в магнитном поле проводник с током (или движущуюся заряженную частицу).

Правило гласит: если левую руку расположить так, чтобы вытянутые пальцы показывали направление тока (скорости частицы), а силовые линии магнитного поля (линии магнитной индукции) входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник (положительную частицу; в случае отрицательной частицы направление силы противоположно).

Правило правой руки

Определяет направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле: если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то четыре вытянутых пальца покажут направление индукционного тока.

Принцип Гюйгенса

Позволяет определить положение фронта волны в любой момент времени. Согласно принципу Гюйгенса, все точки, через которые проходит фронт волны в момент времени t, являются источниками вторичных сферических волн, а искомое положение фронта волны в момент времени t совпадает с поверхностью, огибающей все вторичные волны.

Принцип Гюйгенса объясняет законы отражения и преломления света.

Принцип Гюйгенса – Френеля

Согласно данному принципу в любой точке, находящейся вне произвольной замкнутой поверхности, охватывающей точечный источник света, световая волна, возбуждаемая этим источником, может быть представлена как результат интерференции вторичных волн, излучаемых всеми точками указанной замкнутой поверхности.

Принцип позволяет решать простейшие задачи дифракции света.

Принцип относительности

В любых инерциальных системах отсчета все физические (механические, электромагнитные и др.) явления при одних и тех же условиях протекают одинаково. Является обобщением принципа относительности Галилея.

Принцип относительности Галилея

Механический принцип относительности, или принцип классической механики: в любых инерциальных системах отсчета все механические явления протекают одинаково при одних и тех же условиях.

Звук

Звуком называют упругие волны, которые распространяются в жидкостях, газах и твердых телах и воспринимаются ухом человека и животных. Человек обладает способностью слышать звуки с частотами в пределах 16–20 кГц. Звук с частотами до 16 Гц принято называть инфразвуком; с частотами 2·104–109 Гц – ультразвуком, а с частотами 109–1013 Гц – гиперзвуком.

Наука, изучающая звуки, носит наименование «акустика».

Свет

Светом в узком смысле термина называют электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых глазом человека: 7,5 ‘1014–4,3 ‘1014 Гц. Длина волн варьируется от 760 нм (красный свет) до 380 нм (фиолетовый свет).

Неметрические русские единицы

Аршин (4 четверти; 28 дюймов; 16 вершков; 711,2 мм)

Берковец (10 пудов; 163,805 кг; 163,805 кгс; 1606,38 Н)

Ведро (12,2994 л)

Верста (500 саженей; 1,0668 км)

Вершок (44,45 мм)

Гарнец (3,27984 дм³)

Десятина (10925,4 м²)

Доля (44,4349 мг; 44,4349 мгс; 0,435758 Н)

Дюйм (10 линий; 25,4 мм)

Золотник (96 долей; 4,26575 г; 4,26575 гс; 41,8327 Н)

Квадратная верста (1,13806 км²)

Квадратная сажень (4,55224 м²)

Кубическая сажень (9,7126 м³)

Линия (10 точек; 2,54 мм)

Лот (3 золотника; 12,7973 г; 12,7973 гс; 0,125499 Н)

Миля (7 верст; 7,4676 км)

Пуд (40 фунтов; 16,3805 кг; 16,3805 кгс; 160,638 Н)

Сажень (3 аршина; 100 соток; 7 футов; 2,1336 м)

Сотка (21, 336 м)

Точка (254 мкм)

Фунт (32 лота; 96 золотников;

409,512 г; 0,409512 кгс; 4,01594 Н)

Фут (12 дюймов; 304,8 мм)

Четверик (8 гарнцев; ¹/₈ четверти; 26,2387 дм³)

Четверть (4 вершка; 177,8 мм; 209,91 дм³)

Перевод единиц измерения

Международная система единиц

Активность нуклида в радиоактивном источнике (беккерель)

Волновое число (единица на метр)

Время (секунда)

Давление, механическое напряжение (паскаль)

Динамическая вязкость (паскаль-секунда)

Длина (метр)

Импульс (килограмм-метр в секунду)

Импульс силы (ньютон-секунда)

Индуктивность (генри)

Кинематическая вязкость (квадратный метр на секунду)

Количество вещества (моль)

Магнитная индукция (тесла)

Магнитный поток (вебер)

Магнитодвижущая сила (ампер)

Масса (килограмм)

Момент инерции (килограмм-метр в квадрате)

Момент силы (ньютон-метр)

Мощность (ватт)

Напряженность магнитного поля (ампер на метр)

Напряженность электрического поля (вольт на метр)

Объем (кубический метр)

Освещенность (люкс)

Плоский угол (радиан)

Плотность (килограмм на кубический метр)

Площадь (квадратный метр)

Поглощенная доза излучения (грэй)

Работа, количество теплоты, энергия (джоуль)

Световой поток (люмен)

Сила (ньютон)

Сила излучения (ватт на стерадиан)

Сила света (кандела)

Сила электрического тока (ампер)

Скорость (метр в секунду)

Телесный угол (стерадиан)

Теплопроводность (ватт на метр-кельвин)

Термодинамическая температура (кельвин)

Угловая скорость (радиан в секунду)

Угловое ускорение (радиан на секунду в квадрате)

Удельная теплоемкость (джоуль на килограмм-кельвин)

Удельный объем (кубический метр на килограмм)

Ускорение (метр на секунду в квадрате)

Частота периодического процесса (герц)

Эквивалентная доза излучения (зиверт)

Электрическая емкость (фарад)

Электрическая проводимость (сименс)

Электрический заряд (кулон)

Электрическое напряжение (вольт)

Электрическое сопротивление (ом)

Энтропия (джоуль на кельвин)

Яркость (кандела на квадратный метр)

Приставки СИ и множители

Атто– (10^-18)

Гекто– (10²)

Гига– (10⁹)

Дека– (10¹)

Деци– (10^-1)

Кило– (10³)

Мега– (10⁶)

Микро– (10^-6)

Милли– (10^-3)

Нано– (10^-9)

Пета– (10¹⁵)

Пико– (10^-12)

Санти– (10^-2)

Тера– (10¹²)

Фемто– (10^-15)

Экса– (10¹⁸)

Соотношения с единицами СИ