Постоянный электрический ток

Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

Сила тока I – физическая величина, численно равная заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Плотность тока j – физическая величина, численно равная току, проходящему через единицу площади поперечного сечения, перпендикулярного направлению тока.

Электродвижущая сила (ЭДС) источника – физическая величина, численно равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда.

Напряжением U на участке 1 – 2 называется физическая величина, численно равная суммарной работе электростатических (кулоновских) и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда на данном участке цепи, то есть

.

Если на участке цепи не действуют источники ЭДС (отсутствуют сторонние силы), то напряжение равно разности потенциалов.

Сопротивление проводника определяется его размерами и формой, а также материалом, из которого он изготовлен. Для однородного линейного проводника

, где r - удельное сопротивление материала, ℓ - длина проводника, S – площадь поперечного сечения.

Сопротивление зависит от температуры R=R₀(1+at),

R₀ – сопротивление при 0°С, a - температурный коэффициент сопротивления.

Сопротивление последовательно соединенных проводников

Сопротивление параллельно соединенных проводников

Закон Ома для участка цепи (не содержащего ЭДС): сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Закон Ома может быть записан в дифференциальной форме j=sЕ

j – плотность тока, s=1/r - удельная проводимость, Е – напряженность электрического поля в проводнике.

Закон Ома для неоднородного участка цепи

I – ток на участке цепи АВ, если выбранное направление тока совпадает с выбранным направлением (от А к В), то он берется со знаком «+», если не совпадает, то с «-».

- разность потенциалов между точками А и В

- э.д.с., действующая на участке АВ, она положительна, если способствует движению зарядов в выбранном направлении

R – сопротивление участка АВ

Закон Ома для замкнутой цепи

, R – внешнее сопротивление, r – внутреннее сопротивление источника, ε – ЭДС действующая в цепи.

Для расчета разветвленных цепей применяют правила Кирхгофа.

Узел – место соединения трех и более проводников.

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю. При этом токи, подходящие к узлу и выходящие из него имеют разные знаки.

Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре цепи алгебраическая сумма произведений токов на сопротивления соответствующих участков контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующей в контуре.

При этом, произведение тока на сопротивление считается положительным, если направление тока совпадает с выбранным направлением обхода. ЭДС считается положительным, когда обхода совершается в сторону повышения потенциала, то есть от отрицательной пластины к положительной.

Работа тока

Мощность тока

Закон Джоуля-Ленца

Дата добавления: 2015-06-04