7.4. Тесты – ответы.

182	1	201	1
183	4	202	1
184	3	203	1
185	1	204	3
186	2	205	1
187	3	206	4
188	1	207	3
189	1	208	2
190	1	209	2
191	1	210	2
192	3	211	3
193	4	212	1
194	1	213	5
195	1	214	1
196	1	215	4
197	1	216	3
198	1	217	1
199	2	218	2
200	1

8. Постоянный электрический ток.

8.1. Программа курса.

Постоянный электрический ток, его характеристики и условия су­ществования. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытные обоснования. Вывод закона Ома в дифферен­циальной форме из электронных представлений. Закон Видемана - Франца. Закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Затруднения классической теории электропроводности металлов. Границы применимости закона Ома. Электрические цепи. Методы расчета электрических цепей. Законы Кирхгофа. Работа тока. Мощность тока. Закон Джоуля – Ленца. Ток в газах. Плазма. Работа выхода электронов из металла. Термо­электронная эмиссия.

8.2. Основные формулы.

Сила постоянного тока

,

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

Плотность тока

,

где - площадь поперечного сечения проводника.

Связь плотности тока со средней скоростью направленного движения заряженных частиц

,

где Q - заряд частицы; п - концентрация заряженных частиц.

Закон Ома:

а) для участка цепи, не содержащего ЭДС,

где - разность потенциалов (напря­жение) на концах участка цепи; R - сопротивление участка;

б) для участка цепи, содержащего ЭДС,

где - ЭДС источника тока; R - полное сопро­тивление участка (сумма внешних и внутренних сопро­тивлений) ;

в) для замкнутой (полной) цепи,

где R - внешнее сопротивление цепи; - внутреннее сопротив­ление цепи.

Законы Кирхгофа:

а) - первый закон;

б) - второй закон,

где - алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле; - алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления участков; - алгебраическая сумма ЭДС.

Сопротивление R и проводимость G проводника

,

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

Сопротивление системы проводников:

а) при последовательном соединении;

б) при параллельном соединении,

где - сопротивление -го проводника.

Работа тока:

.

Первая формула справедлива для любого участка цепи, на концах которого поддерживается напряжение U, последние две — для участка, не содержащего ЭДС.

Мощность тока:

..

Закон Джоуля—Ленца

,

Закон Ома в дифференциальной форме

,

где - удельная проводимость; - напряженность электрического поля; - плотность тока.

Связь удельной проводимости с подвижностью заряженных частиц (ионов)

,

где Q - заряд иона; п - концентрация ионов; - подвижности положительных и отрицательных ионов.