
- •Электрическое поле, его основные свойства.
- •Электростатическое поле и его характеристики.
- •Графическое изображение электростатического поля: с помощью силовых линий и эквипотенциалей
- •Проводники и диэлектрики в электростатическом поле
- •Поляризованность
- •Электрическое смещение
- •Теорема Гаусса для электростатического поля неподвижных зарядов в веществе
- •Электроемкость уединенного проводника и конденсатора
- •25. Виды соединения конденсаторов.
- •Энергия электрического поля уединенного проводника и конденсатора
- •Объемная плотность энергии электрического поля.
- •Электрический ток, виды электрического тока и его основные характеристики
- •Напряжение, эдс
- •Сопротивление и удельное сопротивление. Зависимость сопротивления металлического проводника от его геометрических размеров и температуры
- •Проводимость и удельная проводимость.
- •Виды соединения проводников
- •Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах
- •Работа и мощность электрического тока.
- •Правила Кирхгофа для расчета электрических цепей постоянного тока
- •Электрический ток в металлах.
- •Основные положения классической теории проводимости металлов.
- •Ее достижения и недостатки.
- •Работа выхода электронов из металла
- •Эмиссионные явления
- •Токи в жидкостях
- •Законы Фарадея для тока в электролитах.
- •Электрический ток в газах
- •Самостоятельные и несамостоятельные разряды
- •Графическое изображение магнитного поля
- •Магнитное поле равномерно движущегося заряда
- •Взаимодействие двух параллельных проводников с током
- •Магнитный механический момент контура с током в магнитном поле
- •Циркуляция вектора в
- •Закон полного тока для магнитного тока в вакууме
- •Поток вектора в
- •Работа магнитного поля по перемещению проводника и контура с током
- •О пыты Фарадея
- •Явление электромагнитной индукции
- •Закон Фарадея для электромагнитной индукции
- •Явление самоиндукции и взаимной индукции
- •Индуктивность контура и соленоида
- •Энергия магнитного поля контура с током и соленоида
Работа и мощность электрического тока.
Элементарная работа тока dA=IUdt=I2Rобщ dt=U2/Rобщ dt
Мощность тока P=dA/dt=IU=I2Rобщ=U2/Rобщ
Работа и мощность источника тока (ИТ). Полезная работа: dA=IUист dt; Затраченная работа: dA=IEdt. Uист=E-Ir. Полезная мощность: P=IUист, затраченная мощность: P=IE
Правила Кирхгофа для расчета электрических цепей постоянного тока
1 правило: Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна 0. Ii=0. Узел – точка электрической цепи, в которой сходятся более двух проводников. а) произвольно выбирают направление токов во всех участках разветвленной цепи (если они не указаны); б) токи, входящие в узел, берутся со знаком +, выходящие -; в) По 1 правилу составляют n-1 уравнений, где n – общее число узлов в схеме.
2 правило: Алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков электрической цепи любого замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре IiRi=Ek. а) произвольно выбирают замкнутые контуры и направления положительного обхода этих контуров; б) токи, совпадающие с направлением обхода конутра, берутся со знаком +, не совпадающие – со знаком -; в) ЭДС, которые повышают потенциал по направлению обхода контура( т.е. внутри источника по обходу идем от – к +) имеют знак +, если понижают - -.; г) составлять уравнения по 2 правилу необходимо только для независимых контуров (т.е. каждый новый контур должен содержать хотя бы одну новую ветвь в цепи, не входящую в уже использованные контура)
Электрический ток в металлах.
Носителями тока в металлах являются свободные электроны, т.е. электроны. слабо связанные с ионами кристаллической решетки металла. идея опытов Рикке и Томпсона заключалась в следующем: если в металле имеются подвижные, слабо связанные с решеткой носители тока, то при резком торможении проводника эти частицы должны по инерции смещаться вперед, как смещаются пассажиры. Результатом смещения зарядов должен быть импульс тока; по направлению тока можно определить знак носителей тока, а зная размеры и сопротивление проводника, можно вычислить удельный заряд носителей.
Экспериментально доказано. что Носители тока в Ме имеют отрицательный заряд, а их удельный заряд приблизительно одинаков для всех исследованных Ме.
Основные положения классической теории проводимости металлов.
Закон Ома. Плотность тока пропорциональна напряженности тока:
,
(1)!!!. е – заряд, Е – напряженность, <u> - средняя скорость движения электронов отн-но кристаллической решетки проводника, <l> - средняя длина свободного пробега, j- плотность тока, n – концентрация электронов
Закон Джоуля-Ленца. Энергия, передаваемая в единице объема проводника за единицу времени
.
Закон Видемана-Франца: отношение теплопроводности () к удельной проводимости () для всех металлов при одной и той же температуре одинаково и увеличивается пропоруионально термодинамической температуре:
, - постоянная, не зависящая от рода металла. = 3
, где k – постоянная Больцмана