13.Работа и мощность электрического тока. Закон джоуля-ленца в интегральной и дифференциальной форме.

Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы: I = q/t ..... и ..... U = A/q можно вывести формулу для расчета работы электрического тока: А=UIt.

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 (мощность в механике принято обозначать буквой N, в электротехнике — буквой Р) так как А = IUt, то мощность электрического тока равна: P=UIt

На внеш. сопротивлении в любой электрической цепи выделяется кол - во теплоты.

1) Q=I²Rt За время t при протекании силы тока при протекании силы тока в нем выделится кол-во теплоты Q. (интегральная форма)

Получим зак. в диффер. форме. Для этого рассм. внутри проводника с сопр. R элементарный объем dV=dSd dR= d/dS

Запишем вместо 1) кол-во теплоты выдел. в этом объеме за время dt. 2) dQ=j(dS)²(d/dS)dt (dQ/dVdt)=j² 3)_т=j² j=E _т =²E²=(1/)²E²

14.Закон Ома для участка цепи -что сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка I = U/R. Закон Ома для замкнутой цеписила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС источника питания, и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника I = E/(R+r).

15.Первое правило Кирхгофа алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю . Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает.

Второй закон Кирхгофа в замкнутом контуре алгебраическая сумма э. д. с. равна алгебраической сумме падений напряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур.

16.Полупроводни́к — материал, который по своей удельной проводимости занимает промежуточное место между проводниками и диэлектриками и отличается от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения.

Собственная проводимостьПолупроводники, в которых свободные электроны и «дырки» появляются в процессе ионизации атомов, из которых построен весь кристалл, называют полупроводниками с собственной проводимостью. В полупроводниках с собственной проводимостью концентрация свободных электронов равняется концентрации «дырок». где   — удельное сопротивление,   — подвижность электронов,   — подвижность дырок,   — их концентрация, q — элементарный электрический заряд (1,602·10⁻¹⁹ Кл).

Для собственного полупроводника концентрации носителей совпадают

Примесная проводимостьДля создания полупроводниковых приборов часто используют кристаллы с примесной проводимостью. Такие кристаллы изготавливаются с помощью внесения примесей с атомами трехвалентного или пятивалентного химического элемента.

PN.Если переход создается между полупроводниками n-типа и p-типа, то его называют электронно-дырочным или p-n-переходом.создается в одном кристалле полупроводника с использованием сложных технологических операций. Возможны различные исполнения p-n-перехода, отличающиеся: резкостью и уровнем изменения концентраций доноров и акцепторов на границе перехода, размером и формой самого перехода, а также наличием каких-либо неоднородностей в переходе.Процесыпротек.вp-nпереходе : термогенерация носителей, поверхностные утечки тока, падение напряжения на сопротивлении нейтральных областей полупроводника, возможности теплового и электрического пробоев и генерации, рекомбинации, диффузии и дрейфа носителей зарядов в полупроводнике.

 17.Магнитное поле - силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения^[1], магнитная составляющая электромагнитного поля^[2].Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах

Магни́тнаяинду́кция   — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой   магнитное поле действует на заряд  , движущийся со скоростью  .

Более конкретно,   — это такой вектор, что сила Лоренца  , действующая со стороны магнитного поля^[1] на заряд  , движущийся со скоростью  , равна

. .где косым крестом обозначено векторное произведение, α — угол между векторами скорости и магнитной индукции (направление вектора  перпендикулярно им обоим и направлено по правилу буравчика).

Закон Био́—Савара—Лапла́са — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постояннымэлектрическим током.

18.Закон Био-Савара-: вектор индукции магнитного поля, созданного элементом проводника  , по которому течет ток  :                                   

где  – радиус-вектор, проведенный от элемента   до той точки, в которой определяется индукция поля;   – магнитная постоянная.В скалярной форме где  – угол между векторами   и  .

Магнитное поле прямого тока — создается током, текущего по тонкому прямому бесконечному проводу

  

Магнитное поле кругового тока:    

В Формуле мы использовали :  — Магнитная индукция прямого тока, -Магнитная проницаемость среды,  — Магнитная постоянная

 — Сила тока,  — Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию,  — Угол между вектором dl и r.

19.  Сила Ампера это та сила, с которой магнитное поле действует на проводник, с током помещённый в это поле. В этом законе определяется бесконечно малая сила для бесконечно малого участка проводника.. — Закон Ампера. B индукция магнитного поля, в котором находится проводник с током,I сила тока в проводнике,dl бесконечно малый элемент длинны проводника с током,альфа угол между индукцией внешнего магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Сила Лоренца-сила действ.со стороныэл. и магн. поля на движ. заряд. ; ; g-величина заряда, движение заряженных частиц в магнитных полях:

сила сообщает ускорение  a⃗ =F⃗ m=qE⃗ m, где m — масса заряженной частицы. Как видно, направление ускорения будет совпадать с направлением  E⃗ , если заряд частицы положителен (q > 0), и будет противоположно  E⃗ , если заряд отрицателен (q<0).

Магнитное поле действует только на движущиеся в поле заряженные частицы.сила Лоренца, действующая на заряженные частицы в магнитном поле, всегда перпендикулярна скорости их движения. Поэтому модуль скорости в магнитном поле не изменяется. Не изменяется, следовательно, и кинетическая энергия частицы. Вид траектории заряженной частицы в магнитном поле зависит от угла между скоростью влетающей в поле частицы и магнитной индукцией.

1.  Заряженная частица влетает в магнитное поле со скоростью , направленной вдоль поля  или противоположно  направлению магнитной индукции поля   .

В этих случаях сила Лоренца      и частица будет продолжать двигаться равномерно прямолинейно.