14. Сила тока

где q - заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.

Плотность тока

j = I/S,

где S - площадь поперечного сечения проводника.

Связь плотности тока со средней скоростью упорядоченного движения заряженных частиц

,

где q - заряд частиц; n – их концентрация.

15. Закон Ома:

1. для участка цепи, не содержащего э.д.с. (для однородного участка цепи), где ₁ - ₂ = U - разность потенциалов (напряжение) на концах участка цепи; R - сопротивление участка;

б) для участка цепи, содержащего э.д.с. (для неоднородного участка цепи), где  - э.д.с. источника тока; R - полное сопротивление участка (сумма внешних и внутренних сопротивлений). Знаки «+» или «–» выбираются в зависимости от полярности включения источника.

в) для замкнутой (полной) цепи, где R - сопротивление внешней цепи, r - сопротивление внутреннее (сопротивление источника тока).

16. Правила Кирхгофа:

а) - первое правило;

б) - второе правило,

где - алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле; - алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления участков замкнутого контура; - алгебраическая сумма э.д.с. в замкнутом контуре.

17. Сопротивление r и проводимость g однородного проводника

R = , G = ,

где  - удельное сопротивление;  - удельная проводимость; l - длина проводника; S - площадь поперечного сечения.

Зависимость удельного сопротивления от температуры

,

где α – температурный коэффициент сопротивления, t – температура по шкале Цельсия.

Сопротивление системы проводников;

а) - при последовательном соединении;

б) - при параллельном соединении,

где R_i - сопротивление i - го проводника.

18. Работа тока:

.

Закон Джоуля-Ленца (тепловое действие тока):

где dQ – количество теплоты, выделяющейся в проводнике, dt – промежуток времени, в течение которого выделялось тепло.

Мощность тока полной цепи:

P = I ε.

Мощность тока на внешнем участке цепи:

P = IU = I²R = U²/R.

Закон Ома в дифференциальной форме

.

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

w = γ E²,

где w - объемная плотность тепловой мощности (количество тепла, выделяющегося в единице объема за единицу времени).

4. Основные формулы Электромагнетизм

1. Связь магнитной индукции с напряженностью магнитного поля.

,

где  - магнитная проницаемость однородной среды; ₀ - магнитная постоянная. В вакууме  = 1, и магнитная индукция в вакууме

.

2. Закон Био-Савара-Лапласа

или

где - магнитная индукция поля, создаваемого элементом провода длиной c током I; - радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция;  - угол между радиус-вектором и направлением тока в элементе провода.

3. Принцип суперпозиции магнитных полей

или

для , созданных элементом тока .

Направление вектора магнитной индукции поля, создаваемого прямым током, определяется по правилу буравчика (правого винта). Для этого проводим магнитную силовую линию (штриховая линия на рис.) и по касательной к ней в интересующей нас точке проводим вектор . Вектор магнитной индукции в точке А направлен перпендикулярно плоскости чертежа от нас.

Рис. 1