5. Закон Кулона

Закон взаимодействия электрических зарядов экспериментально установлен в 1785 г. французским ученым Ш. Кулоном. Природа вещей такова, что сила взаимодействия между двумя небольшими заряженными шариками прямо пропорциональна произведению величин их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Сила взаимодействия зарядов - сила центральная, т. е. направлена вдоль прямой, соединяющей заряды. Для изотропной среды закон Кулона записывается следующим образом:

F=

где k – коэффициент пропорциональности; q1 и q2 - величины взаимодействующих зарядов; r – расстояние между ними; r – радиус-вектор, проведенный от одного заряда к другому и направленный к тому из зарядов, на который действует сила.

Формулировка закона Кулона: «Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и направлена вдоль соединяющей их прямой так, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются». закон Кулона для изотропной и однородной среды записывается в виде F=

5. Напряженность поля точечного заряда и системы точечных зарядов физический смысл, единица измерения, графическое изображение

6. Потенциал точечного заряда и системы точечных зарядов: физический смысл, единица измерения

7. Электроемкость: физический смысл, единица измерения. Емкость плоского конденсатора. Соединение конденсатора. Энергия поля конденсатора

8. Закон ома для однородного участка и замкнутой цепи. Соединение резисторов

Закон Ома для однородного участка цепи. Если к проводнику приложить разность потенциалов ₁-₂ то по проводнику потечет электрический ток. Сила тока прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах проводника, т.е. (₁-₂)/I=const, ₁-₂=U, U/I=R, где R – омическое (активное) сопротивление. Сопротивление R зависит от свойств проводника и от его геометрических размеров: R=l/S, где  - удельное сопротивление, т.е. сопротивление проводника длинной 1м с единичной площадью поперечного сечения, l – длинна проводника, S – площадь поперечного сечения. Последовательное и параллельной соединение сопротивлений. Сила тока, текущего через последовательно соединенные сопротивления, одинакова. Разность потенциалов _А-_В равна сумме падений напряжений на сопротивлениях: _А-_В=IR₁+IR₂+IR₃+...+IR_n, следовательно R_экв= R₁+R₂+R₃+...+R_n. При параллельном соединении все сопротивления находятся под одной разностью потенциалов, но токи, текущие через сопротивления будут различны. Ток, текущий через эквивалентное сопротивление, должен быть равен сумме токов, текущих через сопротивления: I₁+I₂+I₃+...+I_n, следовательно (_А-_В)/ R_экв=(_А-_В)/ R₁+(_А-_В)/ R₂+(_А-_В)/ R₃+...+(_А-_В)/R_n, или 1/ R_экв=1/ R₁+1/ R₂+1/ R₃+...+1/ R_n

5. Работа в цепи постоянного тока. Мощность????

При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За время Δt по цепи протекает заряд Δq = I Δt. Электрическое поле на выделенном участке совершает работу ΔA = (φ1 – φ2) Δq = Δφ12 I Δt = U I Δt,

где U = Δφ12 – напряжение. Эту работу называют работой электрического тока.

Если обе части формулы RI = U,

выражающей закон Ома для однородного участка цепи с сопротивлением R, умножить на IΔt, то получится соотношение R I2 Δt = U I Δt = ΔA.

Это соотношение выражает закон сохранения энергии для однородного участка цепи.

Работа ΔA электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло ΔQ, выделяющееся на проводнике. ΔQ = ΔA = R I2 Δt.

Закон Джоуля-Ленца.

В случае, когда проводник неподвижен и химических превраще­ний в нем не совершается, работа тока затрачивается на уве­личение внутренней энергии проводника, в результате чего провод­ник нагревается. Принято говорить, что при протекании тока в про­воднике выделяется тепло Q=UIt. Заменив в соответствии с законом Ома U через RI, получим фор­мулу Q=RI2t. Соотношение было установлено экспериментально Джоу­лем и, независимо от него, Ленцем и носит название закона Джоуля — Ленца. Если сила тока изменяется со временем, то количество тепла, выделяющееся за время t, вычисляется по формуле .

5. Собственная и примесная проводимость полпроводников. Контактные явления в полупроводниках, p-n переход