II. Постоянный ток

1)Основные понятия и законы постоянного тока.

^{Электрический ток — направленное движение электрических зарядов. Количественно электрический ток характеризуют его силой. Это заряд, прошедший за единицу времени через поперечное сечение проводника: Закон Ома для участка цепи имеет вид: Сопротивление проводника зависит от его геометрии и свойств материала:}

^{Сопротивление последов. соединения находится как сумма сопротивлений: При параллельном :}

^{Количественно источники тока характеризуют их электродвижущей силой (ЭДС). Это отношение работы, которую совершают сторонние силы при переносе электрических зарядов по замкнутой цепи, к величине перенесенного заряда:}

2)Закон Ома в дифференциальной форме.

^{Сопротивление зависит как от материала, по которому течёт ток, так и от геометрических размеров проводника.}

^{Полезно переписать закон Ома в так называемой дифференциальной форме, в которой зависимость от геометрических размеров исчезает, и тогда закон Ома описывает исключительно электропроводящие свойства материала. Для изотропных материалов имеем:}

^{3)Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила.}

^{Закон Ома для полной цепи:}

^{Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура. ε=A/Q0}

4)Разветвленные цепи. Правило Киргофа.

^{Расчет разветвленных цепей значительно упрощается, если пользоваться правилами, сформулированными немецким физиком Г. Р. Кирхгофом. Этих правил два.Первое из них относится к узлам цепи. Узлом называется точка, в которой сходится более чем два проводника Ток, текущий к узлу, считается положительным, текущий от узла имеет противоположный знак. Первое правило Кирхгофа гласит, что, алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:}

^{Это правило вытекает из уравнения непрерывности, т. е., в конечном счете, из закона сохранения заряда. Число уравнений, составленных по первому правилу Кирхгофа, должно быть на одно меньше, чем число узлов в исследуемой цепи.второе правило Кирхгофа: для любого замкнутого контура алгебраическая сумма всех падений напряжения равна сумме всех ЭДС в этом контуре.}    

5)Элементы зонной теории твердого тела.

^{Зонная теория твёрдого тела — квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле.}

^{В основе зонной теории лежат следующие главные приближения:[1]}

^{1. Твердое тело представляет собой идеально периодический кристалл.}

^{2.Равновесные положения узлов кристаллической решетки фиксированы, т.е. ядра атомов считаются неподвижными (адиабатическое приближение). Малые колебания атомов вокруг равновесных положений, которые могут быть описаны как фононы, вводятся впоследствии как возмущение электронного энергетического спектра.}

^{3. Многоэлектронная задача сводится к одноэлектронной: воздействие на данный электрон всех остальных описывается некоторым усредненным периодическим полем.}