Билет 9

Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.

Сила тока определяется количеством заряда проходящим через поперечное сечение проводника за единицу времени. I=dQ/dt. Плотность тока физическая величина определяемая силой тока проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника.

Физическая величина, определяемая работой, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного заряда, называется (ЭДС), действующей в цепи.

Напряжением называется физическая величина определяемая работой, совершаемой суммарным полем эл.стат. и сторонних сил при перемещении единичного «+» заряда. U₁₂=₁-₂+E₁₂

Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащего источник тока) (интегральная форма закона Ома): cила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику, пропор-

циональна напряжению U на конце проводника.

законом Ома в дифференциальной форме (локальным законом Ома) и устанавливает связь между плотностью тока и напряженностью электрического поля в одной и той же точке пространства.

Подставив выражение для сопротивления в закон Ома получим

Электрическое сопротивление - величина, характеризующая противодействие электрической цепи (или её участка) электрическому току, измеряется в омах.

Величина, обратная удельному электрическому сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью вещества проводника.

Последовательное и параллельное соединение проводников.

Температурный коэффициент сопротивления вещества характеризует зависимость изменения сопротивления при нагревании от рода вещества. Он численно равен относительному изменению сопротивления (удельного сопротивления) проводника при нагревании на 1 К.

Билет 10

Работа, мощность и тепловое действие тока.

За время dt через сечение проводника переносится заряд dq=Idt Работа тока dA=Udq=IUdt. Мощность тока которая равна джоулеву теплу, выделяемому в проводнике за единицу времени.

Закон Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяемое постоянным электрическим током на участке цепи, равно произведению квадрата силы тока на время его прохождения и электрическое сопротивление этого участка цепи.

За время dt в объёме dV=dSdl выделится теплота

Билет 11

з акон Ома для неоднородного участка цепи: произведение электрического сопротивления участка цепи на силу тока в нем равно сумме падения электрического потенциала на этом участке и ЭДС всех источников электрической энергии, включенных на данном участке.

в диф форме

1)Закон Ома для замкнутой цепи (∆ϕ = 0): где ε – алгебраическая сумма отдельных ЭДС в данной цепи; R – суммарное сопротивление всей цепи; Rвнеш – сопротивление внешней цепи; r – внутреннее сопротивле-

ние источника тока.

2. Если цепь разомкнута, то I = 0. Поэтому ЭДС источника, действующего в разомкнутой цепи, равна разности потенциалов на его клеммах:

3. В случае короткого замыкания сопротивление внешней цепи Rвнеш=0. Тогда сила тока

Билет 12

Классическая теория электропроводности металлов. Основные законы электрического тока в классической теории электропроводности металлов – это законы Ома, Джоуля–Ленца и Видемана–Франца. Для всех металлов при одинаковой температуре отношение коэффициента теплопроводности K к удельной электрической проводимости одинаково и увеличивается с температурой согласно закону Видемана–Франца где L – число Лоренца, не зависящее от металла; K зависит от атомномолекулярного строения вещества, состава, температуры, давления и т.д.

В классической теории электропроводности металлов, положения которой частично были использованы ранее, считается:

1. При образовании кристаллической решетки электроны внешних оболочек атомов обобществляются и кристалл представляет собой решетку неподвижных ионов металла, между которыми хаотически движутся свободные электроны, образуя электронный газ, обладающий свойствами идеального газа.

2. Движение электронов подчиняется законам классической механики.

3. Пренебрегается взаимодействием электронов между собой, рассматриваются только столкновения с атомами в узлах решетки.

4. Даже при предельно допустимых значениях плотности тока, средняя скорость u упорядоченного движения электронов, обуславливающего электрический ток, значительно меньше их скорости теплового движения υ. Необходимо отметить, что существует ряд трудностей классической теории, которые разрешаются квантовой теорией: например, не согласуется с экспериментальной зависимость сопротивления от температуры, зависимость теплоемкости металлов от температуры противоречит экспериментальной. Законы Ома и Джоуля-Ленца.