4. Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца: количество тепла Q выделяемое на участке проводника при прохождении тока пропорционально времени прохождения тока, сопротивлению проводника и квадрату силы тока

Работа сил электрического поля, создающего электрический ток,

называется работой тока:

Мощность электрического тока равна отношению работы тока A ко времени t, за которое эта работа совершена:

Полезная мощность – мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении

Полная мощность развиваемая источников равна мощности, которая выделяется во всей цепи

Коэффициент полезного действия (КПД) источника тока равен отношению полезной мощности, выделяемой в цепи, к отношению полной мощности:

3.Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.

Узлами цепи будем называть точки, в которых сходится не менее трех проводников цепи (рис.4).

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов сходящихся в узле равна нулю:

При этом следует соблюдать следующее правило знаков: токи приходящие к узлу считать положительными, уходящие - отрицательными.

Второе правило Кирхгофа: алгебраическая сумма произведений токов на сопротивления в ветвях замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре:

.

При этом следует придерживаться правила знаков: токи, идущие вдоль выбранного нами направления обхода (например по часовой стрелке), считаются положительными, а идущие против направления обхода - отрицательными. Соответственно этому ЭДС которые действуют по выбранному направлению обхода в контуре считаются положительными.

Электромагнетизм

1. Магнитное поле.

Магнитное поле порождается движущимися зарядами. Магнитное поле характеризуется с помощью вектора магнитной индукции . Линии касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке называются линии магнитной индукции. Магнитная индукция измеряется в теслах: [B] = 1 тл. Направление линий магнитной индукции определяется правилом буравчика.

Правило буравчика: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока, то направление вращения его рукояти даст направление магнитных линий напряженности (рис.5).

О величине вектора магнитной индукции судят по величине крутящего момента, испытываемого пробной рамкой при ее повороте в магнитном поле (рис.6) :

или

 - угол между векторами и ; - магнитный момент контура с током

или

- единичный вектор нормали к рамке, направление которого определяется по правилу буравчика (рис.7).

Величина магнитной зависит от свойств среды. Характеристика независящая от свойств среды называется вектором напряженностью магнитного поля . Напряженность магнитного поля измеряется в амперах деленных на метр [H] = 1 а/м.

₀ = 4  10^-7 Гн/м - магнитная постоянная;  - магнитная проницаемость среды, для вакуума  = 1.

Чтобы найти суммарную индуктивность или напряженность создаваемую несколькими магнитными полями используют принцип суперпозиции магнитных полей: магнитное поле, создаваемое несколькими источниками, равно векторной сумме напряженностей магнитных полей от каждого источника