Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępnościMenu skrótów klawiszowych
Logo OpenStax

Spis treści
  1. Przedmowa
  2. Termodynamika
    1. 1 Temperatura i ciepło
      1. Wstęp
      2. 1.1 Temperatura i równowaga termiczna
      3. 1.2 Termometry i skale temperatur
      4. 1.3 Rozszerzalność cieplna
      5. 1.4 Przekazywanie ciepła, ciepło właściwe i kalorymetria
      6. 1.5 Przemiany fazowe
      7. 1.6 Mechanizmy przekazywania ciepła
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Kinetyczna teoria gazów
      1. Wstęp
      2. 2.1 Model cząsteczkowy gazu doskonałego
      3. 2.2 Ciśnienie, temperatura i średnia prędkość kwadratowa cząsteczek
      4. 2.3 Ciepło właściwe i zasada ekwipartycji energii
      5. 2.4 Rozkład prędkości cząsteczek gazu doskonałego
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 3 Pierwsza zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 3.1 Układy termodynamiczne
      3. 3.2 Praca, ciepło i energia wewnętrzna
      4. 3.3 Pierwsza zasada termodynamiki
      5. 3.4 Procesy termodynamiczne
      6. 3.5 Pojemność cieplna gazu doskonałego
      7. 3.6 Proces adiabatyczny gazu doskonałego
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Druga zasada termodynamiki
      1. Wstęp
      2. 4.1 Procesy odwracalne i nieodwracalne
      3. 4.2 Silniki cieplne
      4. 4.3 Chłodziarki i pompy ciepła
      5. 4.4 Sformułowania drugiej zasady termodynamiki
      6. 4.5 Cykl Carnota
      7. 4.6 Entropia
      8. 4.7 Entropia w skali mikroskopowej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Elektryczność i magnetyzm
    1. 5 Ładunki i pola elektryczne
      1. Wstęp
      2. 5.1 Ładunek elektryczny
      3. 5.2 Przewodniki, izolatory i elektryzowanie przez indukcję
      4. 5.3 Prawo Coulomba
      5. 5.4 Pole elektryczne
      6. 5.5 Wyznaczanie natężenia pola elektrycznego rozkładu ładunków
      7. 5.6 Linie pola elektrycznego
      8. 5.7 Dipole elektryczne
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    2. 6 Prawo Gaussa
      1. Wstęp
      2. 6.1 Strumień pola elektrycznego
      3. 6.2 Wyjaśnienie prawa Gaussa
      4. 6.3 Stosowanie prawa Gaussa
      5. 6.4 Przewodniki w stanie równowagi elektrostatycznej
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 7 Potencjał elektryczny
      1. Wstęp
      2. 7.1 Elektryczna energia potencjalna
      3. 7.2 Potencjał elektryczny i różnica potencjałów
      4. 7.3 Obliczanie potencjału elektrycznego
      5. 7.4 Obliczanie natężenia na podstawie potencjału
      6. 7.5 Powierzchnie ekwipotencjalne i przewodniki
      7. 7.6 Zastosowanie elektrostatyki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 8 Pojemność elektryczna
      1. Wstęp
      2. 8.1 Kondensatory i pojemność elektryczna
      3. 8.2 Łączenie szeregowe i równoległe kondensatorów
      4. 8.3 Energia zgromadzona w kondensatorze
      5. 8.4 Kondensator z dielektrykiem
      6. 8.5 Mikroskopowy model dielektryka
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    5. 9 Prąd i rezystancja
      1. Wstęp
      2. 9.1 Prąd elektryczny
      3. 9.2 Model przewodnictwa w metalach
      4. 9.3 Rezystywność i rezystancja
      5. 9.4 Prawo Ohma
      6. 9.5 Energia i moc elektryczna
      7. 9.6 Nadprzewodniki
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 10 Obwody prądu stałego
      1. Wstęp
      2. 10.1 Siła elektromotoryczna
      3. 10.2 Oporniki połączone szeregowo i równolegle
      4. 10.3 Prawa Kirchhoffa
      5. 10.4 Elektryczne przyrządy pomiarowe
      6. 10.5 Obwody RC
      7. 10.6 Instalacja elektryczna w domu i bezpieczeństwo elektryczne
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 11 Siła i pole magnetyczne
      1. Wstęp
      2. 11.1 Odkrywanie magnetyzmu
      3. 11.2 Pola magnetyczne i ich linie
      4. 11.3 Ruch cząstki naładowanej w polu magnetycznym
      5. 11.4 Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem
      6. 11.5 Wypadkowa sił i moment sił działających na pętlę z prądem
      7. 11.6 Efekt Halla
      8. 11.7 Zastosowania sił i pól magnetycznych
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    8. 12 Źródła pola magnetycznego
      1. Wstęp
      2. 12.1 Prawo Biota-Savarta
      3. 12.2 Pole magnetyczne cienkiego, prostoliniowego przewodu z prądem
      4. 12.3 Oddziaływanie magnetyczne dwóch równoległych przewodów z prądem
      5. 12.4 Pole magnetyczne pętli z prądem
      6. 12.5 Prawo Ampère’a
      7. 12.6 Solenoidy i toroidy
      8. 12.7 Magnetyzm materii
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    9. 13 Indukcja elektromagnetyczna
      1. Wstęp
      2. 13.1 Prawo Faradaya
      3. 13.2 Reguła Lenza
      4. 13.3 Siła elektromotoryczna wywołana ruchem
      5. 13.4 Indukowane pola elektryczne
      6. 13.5 Prądy wirowe
      7. 13.6 Generatory elektryczne i siła przeciwelektromotoryczna
      8. 13.7 Zastosowania indukcji elektromagnetycznej
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    10. 14 Indukcyjność
      1. Wstęp
      2. 14.1 Indukcyjność wzajemna
      3. 14.2 Samoindukcja i cewki indukcyjne
      4. 14.3 Energia magazynowana w polu magnetycznym
      5. 14.4 Obwody RL
      6. 14.5 Oscylacje obwodów LC
      7. 14.6 Obwody RLC
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    11. 15 Obwody prądu zmiennego
      1. Wstęp
      2. 15.1 Źródła prądu zmiennego
      3. 15.2 Proste obwody prądu zmiennego
      4. 15.3 Obwody szeregowe RLC prądu zmiennego
      5. 15.4 Moc w obwodzie prądu zmiennego
      6. 15.5 Rezonans w obwodzie prądu zmiennego
      7. 15.6 Transformatory
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    12. 16 Fale elektromagnetyczne
      1. Wstęp
      2. 16.1 Równania Maxwella i fale elektromagnetyczne
      3. 16.2 Płaskie fale elektromagnetyczne
      4. 16.3 Energia niesiona przez fale elektromagnetyczne
      5. 16.4 Pęd i ciśnienie promieniowania elektromagnetycznego
      6. 16.5 Widmo promieniowania elektromagnetycznego
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
    12. Rozdział 12
    13. Rozdział 13
    14. Rozdział 14
    15. Rozdział 15
    16. Rozdział 16
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Pytania

9.1 Prąd elektryczny

1.

Czy przewód, przez który płynie prąd, może być neutralny, to znaczy jego wypadkowy ładunek jest równy zero? Wyjaśnij.

2.

Pojemność akumulatorów samochodowych określa się w amperogodzinach ( A h A h ). Jaką wielkość fizyczną mierzy się w tych jednostkach: napięcie, natężenie prądu, ładunek, energię, moc, ...?

3.

Podczas pracy z obwodami elektrycznymi wysokiej mocy zaleca się, kiedy to tylko możliwe, pracę na jedną rękę albo z ręką w kieszeni. Z czego wynika ta sugestia?

9.2 Model przewodnictwa w metalach

4.

Żarówki są wypierane przez bardziej wydajne diody elektroluminescencyjne i świetlówki kompaktowe. Czy są jakieś dowody na to, że zwykłe żarówki nie są energooszczędne? Czy energia może być zamieniana na coś innego niż światło?

5.

Podkreśliliśmy wcześniej, że ruch elektronów wydaje się niemal losowy, gdy pole elektryczne jest przyłożone do przewodnika. Co sprawia, że on nie jest całkowicie losowy, jak w przypadku ruchu molekuł w gazie?

6.

Modelem używanym do przedstawiania obwodów elektrycznych jest woda płynąca przez rurę. W tym modelu źródło napięciowe jest przedstawiane jako pompa, która pompuje wodę przez rury łączące elementy obwodu. Czy model płynącej wody to adekwatna reprezentacja obwodu elektrycznego? W czym elektrony i przewody są podobne do cząsteczek wody i rur, a czym się różnią?

7.

W żarówkach jest słaba próżnia. Dlaczego?

9.3 Rezystywność i rezystancja

8.

Spadek I R IR wzdłuż rezystora oznacza, że wzdłuż niego następuje zmiana potencjału (napięcia). Czy występuje również zmiana natężenia prądu przepływającego przez rezystor? Wyjaśnij.

9.

Czy domieszki w materiałach półprzewodnikowych wymienionych w Tabeli 9.1 dostarczają swobodnych ładunków? (Wskazówka: Zbadaj wartość rezystywności dla każdego półprzewodnika i określ, czy niedomieszkowany półprzewodnik ma wyższą, czy niższą przewodność).

10.

Czy rezystancja przedmiotu zależy od drogi, którą płynie prąd? Rozważ jako przykład prostopadłościan. Czy jego rezystancja będzie taka sama wzdłuż i wszerz?

Rysunki pokazują schematycznie oporniki o długości długiej strony R i długości krótkiej strony R prim. Na rysunku lewym prąd płynie wzdłuż długiego boku; w prawym prąd płynie wzdłuż boku krótkiego.
11.

Jeśli przewody aluminiowy oraz miedziany o jednakowej długości mają taką samą rezystancję, to który z nich ma większą średnicę? Dlaczego?

9.4 Prawo Ohma

12.

W podrozdziale Obliczanie natężenia na podstawie potencjału rezystancja została zdefiniowana jako R U I R U I . W tym rozdziale rozważaliśmy prawo Ohma, które przeważnie przedstawia się jako U = I R U= I R . Te równania wyglądają podobnie. Jaka jest różnica między definicją rezystancji a prawem Ohma?

13.

Poniżej przedstawiono wynik eksperymentu, w którym do czterech urządzeń podłączono napięcie. Zmieniano jego wartość i mierzono natężenie prądu. Które z tych urządzeń jest omowe?

Rysunek jest wykresem prądu w porównaniu z napięciem. Dla A prąd początkowo wzrasta wraz z napięciem, następnie nasyca się i pozostaje taki sam. Dla B, prąd wzrasta liniowo wraz z napięciem. Dla C prąd rośnie wraz z napięciem. Dla D prąd zmniejsza się wraz z napięciem zbliżając się do zera.
14.

Natężenie prądu I I płynącego przez omowy materiał mierzy się, gdy jest przykładane napięcie U U.

  1. Ile wynosi natężenie prądu, gdy wartość napięcia zostanie zwiększona do 2 U 2U (załóż, że zmiany temperatury materiału są pomijalne)?
  2. Jakie jest przyłożone napięcie, gdy natężenie prądu wynosi 0,2 I 0,2I (załóż, że zmiany temperatury materiału są pomijalne)? Jak zmieni się natężenie prądu, jeśli napięcie będzie stałe, a temperatura materiału znacząco wzrośnie?

9.5 Energia i moc elektryczna

15.

Typowe urządzenia elektryczne wymagają zasilania napięciem 230 V 230V, jednak do przesyłania energii elektrycznej elektrownie używają napięcia w zakresie kilowoltów, a następnie transformatory obniżają napięcie. W następnych rozdziałach dowiesz się, że transformator składa się ze zwojów drutu, który się grzeje podczas przepływu prądu, tracąc energię na ciepło. Wydaje się to bardzo nieefektywne. Dlaczego elektrownie przesyłają energię elektryczną w taki sposób?

16.

Na twoim rachunku za prąd elektryczny zużycie jest podane w kilowatogodzinach ( kW h kWh). Ta jednostka mówi o wielkości ładunku, natężenia prądu, napięcia, mocy czy energii, którą kupujesz?

17.

Rezystory używane w obwodach elektrycznych są najczęściej oznaczane 18W18W, 14W14W, 12W12W, 1 W 1W oraz 2 W 2W. Co może się wydarzyć, jeśli prąd o natężeniu I = 2 A I= 2 A przypadkowo przepłynie przez rezystor R = 1 Ω R= 1 Ω oznaczony jako 1 W 1W? Czy można zapobiec takim wypadkom?

18.

Grzałka jest małym urządzeniem wykorzystywanym do podgrzewania wody na herbatę składającym się z rezystora, przez który przepływa prąd. Czy jeśli zostanie przyłożone napięcie dwa razy większe, niż przewidziano, to czas potrzebny na podgrzanie wody się zmieni? O ile? Czy to jest dobry pomysł?

9.6 Nadprzewodniki

19.

Jakie wymagania nadprzewodników powodują, że urządzenia na ich bazie są tak drogie w użyciu?

20.

Wymień dwa zastosowania nadprzewodników wspominane w tym rozdziale i wyjaśnij, jak nadprzewodniki są wykorzystywane. Czy znasz jakieś inne zastosowania nadprzewodnictwa?

Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-2/pages/1-wstep
Cytowanie

© 21 wrz 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Uznanie autorstwa (CC BY) . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.