12. Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля –Ленца в дифференциальной форме. Классическая теория электропроводимости металлов.

Для получения постоянного тока необходимо 2 условия :

1. Наличие свободных зарядов ( электроны металлов, ионы в электролитах, электроны и ионы в газах)

2. Наличие постоянной разности потенциалов на концах проводника (напряжение)

Сила тока в проводнике равна по величине заряду, который проходит через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Формулы

Законы постоянного тока.

1.Закон Ома для участка цепи.

Формулы

Закон Ома в дифференциальной форме.

Для однородного проводника постоянные сечения сопротивление R зависит от l, от S сечения и ро удельное сопротивление проводника.

2.Закон Джоуля-Ленца.

При движении заряда (при токе) электрическое поле совершает работу, которая в конце концов превращается в тепло, если проводник остается неподвижным.

Формулы

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

Формулы

13. Закон Ома для полной цепи. Параллельное и последовательное соединение проводников.

Закон Ома.

Сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике.

Формула

Последовательное и параллельное соединение проводников.

Для увеличения сопротивления используют последовательное соединение проводников.

Формулы

Параллельное соединение используется для изменения сопротивления или увеличения тока.

ФОРМУЛЫ

14. Правила Кирхгофа. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока.

Способы расчета электрически цепей.

1). Способ применяется, если в сложной цепи можно выделить участки с параллельным, последовательным соединением проводника.

Если участок с параллельным и последовательным соединениями выделить нельзя, то используется 2й способ основанный на правилах Кирхгофа.

Элементы цепей.

Мост

Узел – точка, в которой соединено 3 или более проводника.

Ветвь – участок цепи между соседними узлами

Замкнутый контур – последовательность ветвей при котором мы можем вернуться в начальную точку. Различают неперекрывающиеся и перекрывающиеся контуры.

Правила Кирхгофа.

1. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна 0. (Алгебраическая – с учетом знака: ток, текущий к узлу – положительный)

Формула

По первому правилу следует записать число уравнений

N1 = N узлов – 1

1е правило Кирхгофа является следствием закона сохранения заряда или закона сохранения материи, т.к. заряд переносит материальные частицы

Сколько частиц вошло, столько и вышло.

2. Второе правило Кирхгофа. Алгебраическая сумма произведения тока на сопротивление, для всех элементов замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом контуре.

Формула

Произведение J на R считается положительным, если направление тока совпадает с направлением обхода контура. ЭДС считается положительной, если создаваемый ею ток совпадает с направлением обхода контура.

Второе правило – закон сохранения энергии.

15. Проводники, полупроводники, изоляторы. Элементы зонной теории.

16. Постоянное магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Линии магнитного поля.

17. Закон Био-Савара –Лапласа. Магнитное поле в центре и на оси кругового витка с током.

18. Магнитное поле бесконечно длинного проводника с током.

19. Циркуляция и поток вектора магнитной индукции.

20. Сила Ампера. Сила Лоренца. Взаимодействие проводников с током. Единица силы тока.

21. Магнитный момент контура с током. Момент сил и энергия контура с током в однородном магнитном поле.

22. Магнитное поле в веществе. Намагниченность, проницаемость, восприимчивость вещества. Виды магнетиков.

23. Свойства диа- и парамагнетиков. Орбитальный магнитный момент электрона. Индуцированный магнитный момент.

24. Свойства ферромагнетиков. Домены.

25. Индуктивность. Индуктивность соленоида.

26. Закон электромагнитной индукции.

27. ЭДС самоиндукции. Энергия катушки с током. Энергия и плотность энергии магнитного поля.