41. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику. (A=U*I*t)

Мощность электрического тока показывает работу тока, совершенную в единицу времени и равна отношению совершенной работы ко времени, в течение которого эта работа была совершена. (P=A/t)

Q = A = U × I × t = I² × R × t - закон Джоуля-Ленца в интегральной форме

    - закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

42. Основы классической электронной теории электропроводности металлов. Удельная электропроводность. Подвижность носителей тока.

Друде разработал классическую теорию электропроводности металлов, которая затем была усовершенствована Лоренцем. Друде предположил, что электроны проводимости в металле ведут себя подобно молекулам идеального газа. В промежутках между соударениями они движутся совершено свободно, пробегая в среднем некоторый путь   . Правда в отличие от молекул газа , пробег которых определяется соударениями молекул друг с другом, электроны сталкиваются преимущественно не между собой, а с ионами, образующими кристаллическую решетку металла. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой. Полагая, что на электронный газ могут быть распространены результаты кинетической теории газов, оценку средней скорости теплового движения электронов можно произвести по формуле   .

Удельная электропроводность (s) - физическая величина, равная электропроводности цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения; Удельная электропроводность  связана с удельным сопротивлением (соотношением s = 1/r.) на метр или на сантиметр.

Подвижность носителей тока — отношение скорости направленного движения электронов проводимости и дырок (дрейфовой скорости uдр), вызванного электрическим полем, к напряжённости этого поля или коэффициент пропорциональности между дрейфовой скоростью носителей и приложенным внешним электрическим полем. Определяет способность электронов и дырок в металлах иполупроводниках реагировать на внешнее воздействие.

43. Закон Джоуля-Ленца, закон Виемана-Франца, закон Ома на основе классической теории электропроводимости.

Закон Джоуля —Ленца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Формулируется следующим образом: Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля. Математически может быть выражен: , где   — мощность выделения тепла в единице объёма,   — плотность электрического тока,   — напряжённость электрического поля, σ — проводимость среды.

Закон Видемана — Франца — это физический закон, утверждающий, что для металлов отношение коэффициента теплопроводности (либо тензора теплопроводности)   к удельной электрической проводимости (либо тензору проводимости)   пропорционально температуре:

Закон Ома — физический закон, определяющий связь электродвижущей силы источника или электрического напряжения с силой тока и сопротивлением проводника. 

Закон Ома для полной цепи: , где:  — ЭДС источника напряжения(В),  — сила тока в цепи (А),  — сопротивление всех внешних элементов цепи (Ом),  — внутреннее сопротивление источника напряжения (Ом).