Последовательное и параллельное соединение проводников.

При последовательном соединении конец предыдущего проводника соединяется с началом следующего.	При параллельном соединении проводники подсоединяются к одним и тем же точкам цепи.
Во всех последовательно соединенных проводниках сила тока одинакова:	Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме токов, текущих в каждом проводнике:
Сопротивление всего участка равно сумме сопротивлений всех отдельно взятых проводников:	Величина, обратная сопротивлению разветвленного участка, равна сумме обратных величин обратных сопротивлениям каждого отдельно взятого проводника:
Падение напряжения на всем участке равно сумме паданий напряжений на всех отдельно взятых проводниках:	Падение напряжения во всех проводниках одинаково:

Правила Кирхгофа.

Для расчета разветвленных цепей, содержащих неоднородные участки, используют правила Кирхгофа. Расчет сложных цепей состоит в отыскании токов в различных участках цепей.Узел - точка разветвленной цепи, в которой сходится более двух проводников.

1 правило Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю;

,

где n - число проводников, сходящихся в узле, - сила тока в проводнике.

токи, входящие в узел считают положительными, токи, отходящие из узла - отрицательными.

2 правило Кирхгофа: в любом произвольно выбранном замкнутом контуре разветвленной цепи алгебраическая сумма произведений сил токов и сопротивлений каждого из участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС в контуре:

.

Чтобы учесть знаки сил токов и ЭДС выбирается определенное направление обхода контура(по часовой стрелке или против нее). Положительными считают токи, направление которых совпадает с направлением обхода контура, отрицательными считают токи противоположного направления. ЭДС источников электрической энергии считают положительными если они создают токи, направление которых совпадает с направлением обхода контура, в противном случае - отрицательными. Порядок расчета сложной цепи постоянного тока:

1. Произвольно выбирают направление токов во всех участках цепи.

2. Первое правило Кирхгофа записывают для (m-1) узла, где m - число узлов в цепи.

3. Выбирают произвольные замкнутые контуры, и после выбора направления обхода записывают второе правило Кирхгофа.

4. Система из составленных уравнений должна быть разрешимой: число уравнений должно соответствовать количеству неизвестных.

Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.

Если в проводнике течет постоянный ток и проводник остается неподвижным, то работа сторонних сил расходуется на его нагревание. Опыт показывает, что в любом проводнике происходит выделение теплоты, равное работе, совершаемой электрическими силами по переносу заряда вдоль проводника. Если на концах участка проводника имеется разность потенциалов , тогда работу по переносу заряда q на этом участке равна

По определению I= q/t. откуда q= I t. Следовательно ,

Так как работа идет па нагревание проводника, то выделяющаяся в проводнике теплота Q равна работе электростатических сил:

,

Это соотношение выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме. Введем плотность тепловой мощности , равную энергии выделенной за единицу время прохождения тока в каждой единице объема проводника:

,

где S - поперечное сечение проводника, - его длина. Используя соотношения

и , получим:

Но I/S= - плотность тока, а , тогда:

,

с учетом закона Ома в дифференциальной форме , окончательно получаем:

,

Эта формула выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.