Izpitna vprašanja

Termodinamika in elektromagnetika IZP-fizika 2011/12
TERMODINAMIKA
1. Ničti zakon termodinamike in merjenje temperature. Pojasni pojem ravnovesnega
in pojem stacionarnega stanja. Opiši postopek merjenja temperature. Kako je s
poskusom določena absolutna temperaturna skala?
2. Termodinamski procesi pri idealnih plinih: izohorni in izotermni. Zapiši enačbi
in odvisnosti prikaži grafično. Kako je z delom, toploto in notranjo energijo pri teh
spremembah?
3. Termodinamski procesi pri idealnih plinih: izobarni in adiabatni. Zapiši enačbi
in odvisnosti prikaži grafično. Kako je z delom, toploto in notranjo energijo pri teh
spremembah?
4. Energijski zakon v termodinamiki. Zapiši zakon in pojasni, kako so količine definirane.
V čem se razlikuje od energijskega izreka v mehaniki? Notranja energija
idealnega plina. Mikroskopska slika.
5. Toplota in temperatura. Kako sta količini definirani? Kako ju merimo? Kako sta
povezani z notranjo energijo? Toplota pri izotermni in adiabatni spremembi.
6. Specifične toplote idealnega plina. Definicija specifične toplote pri konstantni prostornini
in konstantnem tlaku. Razlika in razmerje specifičnih toplot pri idealnem
plinu.
7. Gretje, hlajenje in fazne spremembe. Pojasni potek temperature pri faznih spremembah.
Razloži pojme specifična toplota, izparilna toplota, talilna toplota; trojna
točka, kritična točka.
8. Načini prenosa toplote. Pojasni značilnosti treh načinov in razlike med njimi. Za
vsakega navedi nekaj pojavov, pri katerih predstavlja prevladujoč mehanizem.
9. Entropija. Reverzibilni in ireverzibilne spremembe. Entropija v izoliranih sistemih.
Entropija pri Hirnovem poskusu. Entropija pri mešanju tople in hladne vode.
∗ Mikroskopska slika.
10. Toplotni stroji in izkoristek. Definiraj izkoristek. Zapiši energijsko bilanco. Kaj je
značilno za Carnotov stroj? Navedi razliko v primerjavi s hladilnim strojem.
11. Hladilniki in izkoristek. Nariši shemo in zapiši energijsko bilanco. Kolikšno je
razmerje med delom in odvedeno toploto v primeru Carnotove spremembe? V čem
se delovanje toplotne črpale razlikuje od delovanja hladilnika?

ELEKTROSTATIKA IN ELEKTRODINAMIKA
1. Coulombov zakon in ohranitveni zakoni, ki veljajo za naboj. Zapiši Coulombov
zakon in količine pojasni na sliki. Navedi poskuse in razmisleke, ki nas pripeljejo
do zakona o ohranitvi naboja. Zakone primerjaj s sorodnimi zakoni za maso.
2. Električno polje in njegove grafične predstavitve. Pojasni, kako vpeljemo električno
polje. Kako iz meritve polja pridemo do slike silnic? Skiciraj polje naboja in
polje dipola. Nariši še ekvipotencialne ploskve.
3. Gaussov zakon za električni pretok. Zapiši zakon in pojasni pojem električnega
pretoka. Pojasni, kako iz zakona izračunamo polje ravne plošče in kondenzatorja.
Kako vpeljemo kapaciteto?
4. Električni potencial. Delo električnih sil, električna potencialna energija. Definicija
potenciala. Zveza z električno poljsko jakostjo. Ponazoritev potenciala; potencial v
kondenzatorju, potencial točkastega naboja in enakomerno nabite krogle.
5. Snov v električnem polju. Pojasni, kaj se zgodi, ko v kondenzator postavimo kovinsko
ploščo. Princip Faradayeve kletke. Kaj pa se zgodi, ko v kondenzator postavimo
ploščo iz dielektrika. Mikroskopska razlaga dielektričnosti.
6. Kirchhoffovi zakoni. Zapiši zakona in pojasni količine. Pojasni nastanek električnega
toka v raztopini in v kovini. Ilustriraj drugi zakon na primeru, ko sta v
vezju dva izvira.
7. Notranji upor vira. Pojasni pojma gonilne napetosti in notranjega upora napetostnega
vira. Zapiši in skiciraj odvisnost napetosti med priključkoma od toka. Kaj je
kratkostični tok?
8. Električne moči. Skiciraj in pojasni vezje pri merjenju moči. Pojasni, kako je z močjo,
ki jo trošijo porabniki pri zaporedni in vzporedni vezavi. Kako je s koristno močjo,
ki jo daje vir z notranjim uporom?
9. Sila na vodnik v magnetnem polju. Opiši poskus, s katerim pokažemo, da magnetno
polje deluje s silo na vodnik. Zapiši izraz za silo in pojasni količine. Kaj lahko
povemo o sili na zanko v homogenem magnetnem polju?
10. Magnetno polje ˇzice in tuljave. Zapiši Ampèrov zakon za magnetno polje, pojasni
količine, ki v njem nastopajo. Iz zakona izpelji polji žice in tuljave. Kako iz izraza
za polje ˇzice dobimo izraz za silo med vodnikoma?
11. Sila med vodnikoma. Nariši skico, zapiši izraz za silo in pojasni, kako določimo
konstanto iz definicije ampera. Kako iz izraza za silo sklepamo na velikost magnetnega
polja, ki obdaja žico?
12. Lorentzove sile. Opiši gibanje nabitega delca v električnem in v magnetnem polju?
Kakšen je tir delca v prvem in v drugem primer? Pojasni Hallov pojav.
2

EKSPERIMENTI
Pri vsakem od naštetih eksperimentov
• Skicirajte in na kratko opišite poskus.
• Navedite, katere količine merimo in po možnosti navedite merilno napravo.
• Če naloga zahteva grafični prikaz, navedite, katere količine so v grafu predstavljene.
• Katero količino (količine) je bilo potrebno izračunati?
• Ocenite napako izmerjene količine (količin) in navedite glavni vir nenatačnosti.
1. Temperaturno raztezanje kovin (I/1.)
2. Gay-Lussacov zakon (I/2.)
3. Adiabata (I/3.b)
4. Toplotna prevodnost (I/4.)
5. Specifična talilna toplota ledu (I/6.)
6. Notranji upor in gonilna napetost vira (II/3.)
7. Gussov zakon za električno polje (II/5.)
8. Merjenje magnetnega polja s Hallovo sondo (II/6.a)
9. Magnetna sila (III/1.a in b)
10. Elektroni v magnetnem in električnem polju (III/3.)
3