- •1. Поле бесконечно длинного заряженного цилиндра.
- •2. Поле заряженной сферы.
- •3.Поле заряженной плоскости
- •5) Потенциальность постоянного электрического поля.
- •Напряжённость электрического поля точечного заряда
- •6) Потенциал, связь между напряженностью и потенциалом.
- •7) Объемная плотность заряда
- •8) Диполь.
- •8A) Диполь во внешнем электрическом поле
- •11B)Вывод с для сферы:
- •17.Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Закон сохранения электрического заряда. Уравнение непрерывности.
- •18.Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление. Соединения проводников. Электрическое напряжение. Закон Ома в дифференциальной форме.
- •19.Сторонние силы. Электродвижущая сила. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
- •20.Разветвленные цепи. Правило Кирхгофа.
- •21.Работа и мощность тока.Закон Джоуля-Ленца. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.
- •22.Магнитное поле в вакууме. Индукция магнитного поля. Сила Лоренца.Объемный и линейный элемент тока. Закон Ампера.
- •23.Магнитное поле равномерно движущегося заряда. Закон Био и Савара. Принцып суперпозиции магнитных полей. Поле прямого тока.
- •24.Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током. Потенциальная энергия контура с током в магнитном поле.
- •25.Магнитное поле кругового контура с током.
- •26. Поток магнитной индукции. Теорема Гаусса Для вектора магнитной индукции в интегральной и дифференциальной формах.
- •Теорема Гаусса.
- •27.Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в интегральной и дифференциальной формах.
- •28.Поле тороида и соленоида. Магнитное поле соленоида.
- •29.Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле.
- •30.Движение заряженных частиц в постоянном магнитном поле. Эффект Холла.
- •31.Магнитное поле в веществе. Магнетики. Вектор намагниченности. Токи намагничевания. Плотность токов намагничевания.
- •32.Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость. Теорема о циркуляции напряженности магнитного поля в интегральной и дифференциальной формах.
- •35) Диамагнетизм.
- •36) Парамагнетизм
- •38) Электромагнитная индукция
- •4 5) Электродинамика
- •46) Большая советская энциклопедия
- •46) 46.Волновое уравнение. Плоские электромагнитные волны в однородном диэлектрике. Понятие о поляризации волн.
17.Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Закон сохранения электрического заряда. Уравнение непрерывности.
Электри́ческий ток — направленное движение электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в полупроводниках — электроны и так называемые «дырки» («электронно-дырочная проводимость»).
Направление тока
Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительного заряда в проводнике. При этом, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения электронов.
[править]
Сила и плотность тока
Основная статья: Сила тока
Силой тока называется физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени.
Сила тока в системе СИ измеряется в Амперах.
По закону Ома сила тока I пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника R:
Плотностью тока называется вектор, модуль которого равен отношению силы тока, протекающего через некоторую площадку, перпендикулярную направлению тока, к величине этой площадки, а направление вектора совпадает с направлением движения положительного заряда в токе.
Согласно закону Ома плотность тока в среде пропорциональна напряжённости электрического поля и проводимости среды :
Плотность тока в системе СИ измеряется в амперах на квадратный метр.
Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.
Закон сохранения заряда выполняется абсолютно точно. На данный момент его происхождение не известно, в частности, не известно с какой симметрией он связан[1][нет в источнике]. Требование релятивистской инвариантности приводит к тому, что закон сохранения заряда имеет локальный характер: изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу. В изначальной формулировке был бы возможен следующий процесс: заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой. Однако, такой процесс был бы релятивистски неинвариантен: из-за относительности одновременности в некоторых системах отсчёта заряд появился бы в новом месте до того, как исчез в предыдущем, а в некоторых — заряд появился бы в новом месте спустя некоторое время после исчезновения в предыдущем. То есть был бы отрезок времени, в течение которого заряд не сохраняется. Требование локальности позволяет записать закон сохранения заряда в дифференциальной и интегральной форме.
Закон сохранения заряда в интегральной форме
Вспомним, что плотность потока электрического заряда есть просто плотность тока. Тот факт, что изменение заряда в объёме равно полному току через поверхность, можно записать в математической форме:
Здесь Ω — некоторая произвольная область в трёхмерном пространстве, — граница этой области, ρ — плотность заряда, — плотность тока (плотность потока электрического заряда) через границу.
Закон сохранения заряда в дифференциальной форме
Переходя к бесконечно малому объёму и используя по мере необходимости теорему Стокса можно переписать закон сохранения заряда в локальной дифференциальной форме (уравнение непрерывности)
Закон сохранения заряда в электронике
Правила Кирхгофа для токов напрямую следуют из закона сохранения заряда. Объединение проводников и радиоэлектронных компонентов представляется в виде незамкнутой системы. Суммарный приток зарядов в данную систему равен суммарному выходу зарядов из системы. В правилах Кирхгофа предполагается что электронная система не может значительно изменять свой суммарный заряд.