Сила тока, плотность тока, разность потенциалов, напряжение, электродвижущая сила. Сопротивление проводников. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи.

Сила тока в проводнике – физическая величина равная количеству электричества, проходящего через сечение проводника за единицу времени.

Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду.

Напряжение — разность значений потенциала в начальной и конечной точках траектории, оно численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого поля.

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (не потенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему

Закон Ома – сила электрического тока в каком либо участке проводника пропорциональна напряжению между концами выбранного участка I=U/R

Для замкнутой цепи I=E/R+r

Соединения сопротивлений и источников тока. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей.

При последовательном соединении напряжении на каждом из проводников пропорционально его сопротивлению

При последовательном соединении проводников их сопротивления складываются

При параллельном соединении силы токов в отдельных проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям

Первое правило Кирхгофа (правило токов Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю. При этом втекающий в узел ток принято считать положительным, а вытекающий — отрицательным. Иными словами, сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Это правило следует из фундаментального закона сохранения заряда

Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма падений напряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС ветвей этого контура. Если в контуре нет источников ЭДС (идеализированных генераторов напряжения), то суммарное падение напряжений равно нулю

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

При протекании тока по однородному участку цепи электрическое поле совершает работу. За время Δtпо цепи протекает заряд Δq = I Δt. Электрическое поле на выделенном учестке совершает работу ΔA= (φ₁ – φ₂) Δq = Δφ₁₂ I Δt = U I Δt где U = Δφ₁₂ – напряжение. Эту работу называют работой электрического тока.

Мощность электрического тока равна отношению работы тока ΔA к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена

При протекании электрического тока по замкнутой цепи работа сторонних сил ΔA_ст преобразуется в тепло, выделяющееся во внешней цепи (ΔQ) и внутри источника (ΔQ_ист).

Закон Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению проводника, квадрату силы тока и времени, в течение которого поддерживается ток в проводе Q=RI²t