25.Энергия электростатического поля.Энергия заряженного конденсатора

Энергия электростатического поля. Преобразуем формулу (95.4), выражающую энергию плоского конденсатора посредством зарядов и потенциалов, воспользовав­шись выражением для емкости плоского конденсатора (C=0S/d) и разности потенци­алов между его обкладками (=Ed. Тогда

(95.7)

где V= Sd — объем конденсатора. Формула (95.7) показывает, что энергия конден­сатора выражается через величину, характеризующую электростатическое поле, — на­пряженность Е.

Энергия заряженного конденсатора. Как всякий заряженный проводник, конден­сатор обладает энергией, которая в соответствии с формулой (95.3) равна

(95.4)

где Q — заряд конденсатора, С — его емкость,  — разность потенциалов между обкладками конденсатора.

26.Постоянный ток и его характиристики

Постоя́нный ток, (англ.direct current) —электрический ток, который с течениемвременине изменяется по величине и направлению.

Характеристики:

1Сила тока –это заряд проходящий через сечение проводника в единицу времени

2разность потенциалов- работа электрического поля по перемещению ед. «+» заряда

3ЭДС(электродвижущая сила)-это работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда

4 Напряжение -это сумма ЭДС и разности потенциалов

5 сопротивление(R)-физическая величина,характерезующая способность проводника препятствуя прохождению тока

6 плотность тока(j)-электрический ток через единицу сечения проводника

27.Законы ома и джоуля-ленца.Дифференциальная форма законов ома и джоуля-ленца

Законы Ома. Закон Джоуля-Ленца.

Закон Ома для участка цепи: (Сила тока в  проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника).

- электрическая проводимость.

Сопротивление проводника зависит от его размеров, формы, а также материала из которого он изготовлен. Для однородного линейного проводника: , где- удельное электрическое сопротивление.

Подставим в закон Ома для участка цепи:, где- удельная электрическая проводимость. Т.к.и, то. Это закон Ома в дифференциальной форме.

Согласно опытным данным:  .

Рассмотрим неоднородный участок цепи 1-2, где действует ЭДС. ЭДС обозначим , а приложенную на концах разность потенциалов -. Работа сил, совершаемая при перемещении заряда Q0 на участке 1-2 равна:.(1) По закону сохранения энергии работа равна теплоте, выделившейся на участке. За время t в проводнике выделяется теплота. (2). Из (1) и (2) получаем, откуда:. Это обобщенный закон Ома (закон Ома для неоднородного участка цепи).

 

Закон Джоуля-Ленца:

Рассмотрим неподвижный однородный проводник, к концам которого приложено напряжение U. За время dt через сечение проводника протекает заряд . При этом работа равна:.(1) Если сопротивление проводника равно R, то, по закону Ома:(2). Из (1) и (2) следует, что мощность тока. Т.к. проводник неподвижен, то(3). Из (1), (2), (3) следует:.

Это закон Джоуля-Ленца.

 Закон Ома для участка цепи:   в интегральной форме:         ; в дифференциальной форме:.

Закон Джоуля-Ленца:в интегральной форме:         Q = I2 × R × t; в дифференциальной форме:     Руд = × Е2=.