12. Правила Кірхгофа.

Перше правило Кірхгофа: сума усіх сил струмів, які входять в точку розгалуження, дорівнює суміусіх сил струмів, які виходять із цієї точки: І₁+І₂+І₃=І₄+І₅+І_6.

Це правило є наслідком закону збереження електричного заряду: носії струму у точках розгалуження не можуть нагромаджуватись чи зникати.

Сили струмів, які сходяться у точці розгалуження – позитивні, а ті, що виходять із неї – негативні: ∑I_i=0 – для кожної точки розгалуження алгебраїчна сума всіх струмів дорівнює нулу.

Друге правило Кірхгофа: у довільному замкнутому контурі, виділеному в системі розгалужених струмів, алгебраїчна сума добутків сил струмів І_k на опори R_k відповідних ділянок дорівнює алгебраїчній сумі електрорушійних сил Е_і, наявних у цьому контурі.

∑I_k * R_k = ∑E_i

13.Робота і потужність постійного електричного струму. Потужність електричного струму — фізична величина, що характеризує швидкість передачі або перетворення електричної енергії. Потужність, за визначенням, — це робота за одиницю часу. Введемо позначення: U — напруга на ділянці AB (приймаємо його постійним на інтервалі Δ t), Q — кількість зарядів, що пройшли від А до B за час Δ t. А — робота, виконана зарядом Q при русі по ділянці A-B, P — потужність. Записуючи вищенаведені міркування, отримуємо:

Оскільки значення сили струму і напруги постійні та рівні миттєвим значенням у будь-який момент часу, то потужність можна обчислити за формулою:

Для пасивного лінійного кола, у якому виконується закон Ома, можна записати:

де R — електричний опір.

Якщо коло містить джерело ЕРС, то потужність електричного струму, що віддається ним або поглинається на ньому дорівнює:

де   - ЕРС.

Якщо струм всередині джерела живлення протинаправлений градієнту потенціалу (тече всередині джерела від плюса до мінуса), то потужність поглинається джерелом ЕРС з мережі (наприклад, при роботі електродвигуна або зарядці акумулятора), якщо співнаправлений (тече всередині джерела живлення від мінуса до плюса), то віддається джерелом у мережу (скажімо, при роботі гальванічної батареї або генератора). При обліку внутрішнього опору джерела ЕРС, потужність, що виділяється на ньому ( ) додається до потужності, що поглинається, або віднімається від потужності, що віддається.

14. Класифікація твердих тіл за їх електропровідністю.

1- Метали. Тверді тіла, валентна зона яких не повністю зайнята електронами, добре проводять електричний струм. Провідність виникає тоді, коли електрони верхніх рівнів валентної зони під впливом теплових коливань гратки або за рахунок зовнішнього електричного поля переходять на вищі незаповнені енергетичні рівні.

2-Лужноземельні елементи : Be, Mg, Ca, Zn. Є непоганими провідниками. Валентна зона цілком заповнена електронами перекривається вільною зоною, утворюючи гібридну зону, заповнену електронами частково.

4 – Напівпровідники або діелектрики.Тверді тіла, валентна зона яких повністю зайнята електронами. Для цих електронів зоною провідності стає вільна зона. Якщо ширина зони досягає декількох електрон-вольт, то енергії теплового руху не досить для переходу у вільну зону значної кількості електронів. У такому разі кристал є діелектриком.