ΤΥΠΟΙ - ΣΧΕΣΕΙΣ - ΦΥΣΙΚΟΙ  ΝΟΜΟΙ

x = υ t

στην ευθύγραμμη ομαλή κίνηση το διάστημα x που διανύει το κινητό σε  χρόνο  t είναι ανάλογο της ταχύτητας υ (σταθ.).

x = υo t  ±  ½ α t2

υ = υo  ± α t

στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη (επιταχυνόμενη ή επιβραδυνόμενη κίνηση)     υ   η ταχύτητα που απέκτησε το κινητό αφού διήνησε απόσταση (διάστημα) x σε χρόνο t με αρχική ταχύτητα υo και σταθερή  επιτάχυνση α

s = υ t   ή  φ = ω t

υ = ω R

ω = 2 π f =

ακ =  = ω2 R

στην κυκλική ομαλή κίνηση s το τόξο (διάστημα) και φ η γωνία που διήνησε το κινητό σε χρόνο t, με γραμμική ταχύτητα υ και ω η γωνιακή ταχύτητα. R η ακτίνα περιστροφής, f η συχνότητα και Τ η περίοδος και ακ η κεντρομόλος   επιτάχυνση του κινητού.

Fk = m ακ =  = m ω2 R    

 στην κυκλική ομαλή κίνηση που εκτελεί σώμα μάζας m ασκείται η κεντρομόλος δύναμη    Fk   (απο το σώμα προς το κέντρο).

W = F S συνφ

όπου  W το έργο που παράγει δύναμη F σταθερή κατά μέτρο, διεύθυνση και φορά, S η μετατόπιση του σημείου εφαρμογής της και φ η γωνία που σχηματίζουν η διεύθυνση της δύναμης και της μετατόπισης.                                     

όπου  Ρ  η ισχύς δύναμης (ή μηχανής) που παράγει έργο  W  σε χρόνο  t.

U = m g h

όπου U  η δυναμική ενέργεια σώματος μάζας m που βρίσκεται σε ύψος h απο το επίπεδο αναφοράς (του οποίου η U = 0.)
(
g = 9,81  m/sec2  η επιτάχυνση της βαρύτητας).

K = ½  m υ2

K  η κινητική ενέργεια του σώματος που κινείται με ταχύτητα υ.            

Eμηχ = U + K

Εμηχ    η μηχανική ενέργεια του σώματος

Τ = μ Fκ

όπου Τ η τριβή ολίσθησης που αναπτύσσεται σε σώμα Α που ολισθαίνει πάνω σε άλλο σώμα Β, μ ο συντελεστής τριβής ολίσθησης και Fκ η δύναμη που ασκεί η μία τριβόμενη επιφάνεια κάθετα πάνω στην άλλη.

1ο κεφ      ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

        k=9.109 N.m2/C2

Νόμος Coulomb: Το μέτρο της δύναμης Fc που ασκεί ένα (σημειακό) φορτίο q1 σε ένα άλλο φορτίο q2, και  r  η απόσταση των δύο φορτίων.  (όπου  k ηλεκτρική σταθερά)   

 

 

 όπου εo  η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού ,      (εο = 8,85 1012 C2/Nt m2 )

 

Νόμος (Δύναμη) Παγκόσμιας έλξης

Μ μάζα Γης

 

   (μέτρο)

Ένταση Βαρυτικού πεδίου Γης σε ύψος h από την επιφάνειά της, στο σημείο Α:

όπου r = RΓ + h

 

        (μέτρο)

 

όπου Ε η ένταση ηλεκτρικού πεδίου στο σημείο Σ σε απόσταση r απο το (σημειακό) φορτίο Q το οποίο δημιουργεί το πεδίο Coulomb.

Η Ε είναι ανεξάρτητη απο το φορτίο q.

Ισχύει:

ΔU = -WF(1→2)    Uτελ(2)  - Uαρχ(1)  = -WF(1→2)

           όπου Ε η ένταση ομογενούς ηλεκτροστατικού πεδίου το οποίο δημιουργούν δύο παράλληλες πλάκες που απέχουν  απόσταση  ℓ και έχουν διαφορά δυναμικού  V.

Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια συστήματος δυο φορτίων

Δυναμικό σε μία θέση (Α) ηλεκτρικού πεδίου

Δυναμικό ηλεκτροστατικού πεδίου Coulomb

Διαφορά Δυναμικού

Διαφορά Δυναμικού ηλεκτροστατικού πεδίου Coulomb

όπου C η χωρητικότητα πυκνωτή, Q  το φορτίο του πυκνωτή όταν φορτίζεται και  V το δυναμικό που αποκτά μεταξύ των  οπλισμών του.

όπου C η χωρητικότητα επίπεδου πυκνωτή κάθε οπλισμός του οποίου έχει εμβαδό  S, ℓ η απόσταση των οπλισμών του, ε η σχετική διηλεκτρική σταθερά  του  υλικού που υπάρχει στο εσωτερικό του και εo η απόλυτη διηλεκτρική σταθερά.

όπου U η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια (ομογενούς ηλεκτροστατικού πεδίου) που έχει αποταμιευτεί σε πυκνωτή χωρητικότητας C, και Q το φορτίο το οποίο έχει ένας απο τους οπλισμούς του, και V η τάση που υπάρχει μεταξύ των οπλισμών του.

2ο κεφ      ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

όπου Ι η ένταση ηλεκτρικού ρεύματος και q το ηλεκτρικό φορτίο που περνά από μιά φανταστική τομή του αγωγού σε χρόνο t.

  

1ος  κανόνας Kirchhoff

Αντίσταση αγωγού

, →V = I·R

με   R = σταθ

νόμος του OHM: η ένταση ηλεκτρικού ρεύματος I που διαρρέει αγωγό αντίστασης R, είναι ανάλογη της τάσης V που εφαρμόζεται στα άκρα του.

όπου R η αντίσταση αγωγού μήκους ℓ και εμβαδού τομής S, ρ  η ειδική αντίσταση του υλικού του αγωγού.

(Παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αντίσταση ενός αντιστάτη)

ρθ = ρο (1+αθ)

Ειδική αντίσταση

Rθ = Rο (1+αθ)

η αντίσταση ενός αντιστάτη εξαρτάται από την θερμοκρασία

Vολ­ = V1 + V2 + V3

Iολ­ = I1 = I2 = I3

Rολ­ = R1 + R2 + R3

Σύνδεση αντιστάσεων σε σειρά

Ιολ­ = Ι1 + Ι2 + Ι3

Vολ­ = V1 = V2 = V3

Σύνδεση παράλληλα

Wηλ = V I t

W=I2 Rt

όπου Wηλ η (ηλεκτρική) ενέργεια που παράγει πηγή τάσης V όταν στο κύκλωμα αναπτύσσει ηλεκτρικό ρεύμα έντασης I, και θερμότητα Q στην αντίσταση R, σε χρόνο t.

 

Q = I2 R t

Νόμος του Joule

  ,  P=VI   ,    

Ισχύς ηλεκτρικού ρεύματος

    ,   

ΗΕΔ πηγής               

Νόμος του Ohm για κλειστό κύκλωμα

Vπ =Ε-Ir

Πολική τάση πηγής

Ρεύμα βραχυκύκλωσης

Συντελεστής απόδοσης αποδέκτη

Απόδοση αποδέκτη

3ο κεφ    ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ

 

νόμος των Μπιό και Σαβάρ (Biot-Savart): Ενα  στοιχειώδες τμήμα Δℓ αγωγού που διαρρέεται απο ρεύμα έντασης Ι δημιουργεί σε τυχόν σημείο του χώρου, που απέχει απόσταση r απο το στοιχειώδες τμήμα Δℓ μαγνητικό πεδίο έντασης ΔΒ. Το θ είναι η γωνία που σχηματίζουν τα Δℓ και r.
Το μ
o= 4π·10-7 V·sec/A·m = 4π·10-7 T·m/A  η μαγνητική διαπερατότητα του κενού ή του αέρα.

  

 

Μαγνητικό πεδίο ευθύγραμμου ρευματοφόρου αγωγού

όπου Β η ένταση του μαγνητικού πεδίου σε απόσταση r απο ευθύγραμμο αγωγό απείρου μήκους  που διαρρέεται απο  ρεύμα έντασης I (και μo  η μαγνητική διαπερατότητα του κενού ή του αέρα.)

         

    

Μαγνητικό πεδίο κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού στο κέντρο του (με Ν αγωγούς)

όπου Β το μέτρο της έντασης μαγνητικού πεδίου κυκλικού αγωγού ακτίνας r που διαρρέεται απο ρεύμα  I

  

 

 

kμ = 10-7 

 

Μαγνητικό πεδίο σωληνοειδούς στο εσωτερικό του και κοντά στο κέντρο του

όπου Β η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο εσωτερικό πηνίου που έχει  Ν σπείρες, μήκος ℓ και διαρρέεται απο ρεύμα έντασης I.

Β΄ κοντά στα άκρα του

     

FL =BI ημφ

Δύναμη Laplace

Ορισμός της έντασης ομογενούς μαγνητικού πεδίου

μ >>1

μ > 1

μ < 1

Μαγνητική διαπερατότητα υλικού

 

Σιδηρομαγνητικά υλικά

Παραμαγνητικά υλικά

Διαμαγνητικά υλικά

Μαγνητικό πεδίο σωληνοειδούς με πυρήνα στο εσωτερικό του

Φ=ΒSσυνα

1Wb = 1 Τ·m2

φ = 0°     έχουμε    Φ = B·S

φ = 90°   έχουμε    Φ = 0

0° < φ < 90°         Φ = Β·S·συνφ > 0

90° <φ<180°        Φ = Β·S· συνφ<0

 

Μαγνητική ροή

         

Νόμος επαγωγής Faraday

Η επαγωγική ηλεκτρεγερτική δύναμη (τάση - Volt) που αναπτύσσεται σε ένα κύκλωμα είναι ανάλογη προς το ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής που περνά από αυτό το κύκλωμα.

To Ν είναι ο αριθμός των σπειρών σε σωληνοειδές ή κυκλικό αγωγό.

Επαγωγικό ρεύμα

Κανόνας Lenz .To επαγωγικό ρεύμα έχει τέτοια φορά ώστε το αποτέλεσμα του να αντιστέκεται στο αίτιο που το προκαλεί.

Νόμος Newmann

 

4ο κεφ

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ  ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

Συχνότητα f

 

ω η κυκλική συχνότητα (γωνιακή ταχύτητα), Τ η περίοδος και f η συχνότητα.

Αν την to =0  είναι y=0 και υ>0 τότε:

Εξισώσεις κίνησης Γ.Α.Τ

y = yoημωt

Εξίσωση απομάκρυνσης

υ = υoσυνωt

όπου  υo = ωyo

Εξίσωση ταχύτητας

α = -αoημωt

όπου  αo = ω2 yo

Εξίσωση επιτάχυνσης

Περίοδος

D= m ω2

Σταθερά επαναφοράς

ΣF =  m α
Σ
F = -m αoημωt  
Σ
F = -m ω2 yo ημωt 
Σ
F = -m ω2 y
Σ
F = - D y

Δύναμη επαναφοράς


Ικανή και αναγκαία συνθήκη για ΑΑΤ
(για σύστημα ελατήριο-σώμα ισχύει
D=k)

Κινητική ενέργεια ταλάντωσης

Δυναμική ενέργεια ταλάντωσης

ΕΤ = Κ + U =σταθερό
ΕΤ = Κ
max = Umax     όπου
      

Ενέργεια ταλάντωσης

Απλό μαθηματικό εκκρεμές