18. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей. Узел. Правила для токов и э.Д.С. При применении правил Кирхгофа.

Расчет разветвленных цепей значительно упрощается, если пользоваться не непосредственно обобщенным законом Ома для различных участков цепи, а выведенными на его основе правилами, сформулированными Кирхгофом. Этих правил два. Первое из них относится к узлам цепи.

Узломназывается точка, в которой сходится не менее трех проводников с током. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а выходящий из узла – отрицательным.

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

.

Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токовI_iна сопротивленияR_iсоответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС_к, встречающихся в этом контуре:

.

При расчете токов удобно пользоваться следующим алгоритмом:

1. Выбрать произвольное направление токов на всех участках цепи;

2. Записать первое правило Кирхгофа для N-1 узла из всехNузлов цепи.

3. Выделить замкнутые контуры так, чтобы каждый новый контур содержал хотя бы один участок цепи, не входящий в ранее рассмотренные контуры, и выбрать для каждого контура направление обхода.

4. Составить уравнение для каждого контура, учитывая, что произведение IR положительно, если ток на данном участке совпадает с направлением обхода, и наоборот, ЭДС, действующие по выбранному направлению обхода, считаются положительными, против – отрицательными.

5. Решить полученную систему уравнений.

19. Опыт Эрстеда. Магнитное поле и его характеристики. Вектор индукции магнитного поля и его направление

Известно, что в природе существуют вещества, называемые магнитными,  они способны притягивать предметы из железа. Силовое поле, создаваемое такими веществами (постоянными магнитами), называют магнитным полем.

Опыты показали, что вокруг проводников с током существует такое же поле, как и вокруг постоянных магнитов.

Магнитное поле – это силовое поле в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты.

Наличие магнитного поля обнаруживается по силовому действию на внесенные в него проводники с током или постоянные магниты.

Опыт Эрстеда. Название «магнитное поле» связывают с ориентацией магнитной стрелки под действием поля, создаваемого током: датский физик Эрстед в 1820 году обнаружил, что магнитная стрелка, расположенная параллельно проводнику, стремится расположиться перпендикулярно проводнику с током. При изменении направления тока в проводнике стрелка повернется противоположным концом, но также расположится перпендикулярно проводнику с током.

Магнитная индукция – силовая характеристика магнитного поля!

Графически магнитное поле изображают с помощью линий магнитной индукции.

Линии магнитной индукции – линии, касательные к которым в каждой точке, совпадают с направлением вектора . Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током. Поэтому магнитное поле - это вихревое поле, в отличие от электростатического поля, линии напряженности которого, всегда разомкнуты (начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах).

Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика. Если ввинчивать буравчик по направлению вектора плотности тока в проводнике, то направление движения рукоятки буравчика укажет направление магнитных силовых линий