1. Плотность тока j, средняя скорость <v> упорядоченного движения носителей заряда и их концентра-ция n связаны соотношением
j = en× v ,
где е – элементарный заряд.
2. Закон Ома в дифференциальной форме
j = gE,
где g – удельная проводимость проводника; Е – напряженность электрического поля. 3. Закон Джоуля–Ленца в дифференциальной форме
w= gE2,
где w – объемная плотность тепловой мощности.
4. Термоэлектродвижущая сила, возникающая в термопаре, e=a( 1−Т2)
где a – удельная термоэдс; (Т1 – Т2) – разность температур спаев термопары. 5. Законы электролиза Фарадея. Первый закон:
m = kQ,
где m – масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит электрического заряда Q; k – электрохимический эквивалент вещества.
Второй закон:
k = FZ,
где F – постоянная Фарадея (F = 96,5 кКл/моль); М – молярная масса ионов данного вещества; Z – валент-ность ионов.
Объединенный закон:
m = F× Z×Q = F× Z×It,
12
где I – сила тока, проходящего через электоролит; t – время, в течение которого шел ток. 6. Подвижность ионов
b = v,
где <v> – средняя скорость упорядоченного движения ионов; Е – напряженность электрического поля.
7. Закон Ома в дифференциальной форме для электролитов и газов при самостоятельном разряде в об-ласти, далекой от насыщения,
j = Qn( + −)
где Q – заряд иона; n – концентрация ионов; b+и b– – подвижности соответственно положительных и отри-цательных ионов.
8. Плотность тока насыщения
нас 0d,
где n0 – число пар ионов, создаваемых ионизатором в единице объема в единицу времени; d – расстояние между электродами [n0 = N, где N – число пар ионов, создаваемых ионизатором за время t в пространстве
между электродами; V – объем этого пространства].
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
ЗАДАЧА 1. Три одинаковых по величине заряда q расположены в вершинах равностороннего тре-угольника. Где и какой заряд Q нужно поместить, чтобы вся система находилась в равновесии?
Дано: Решение
q1 = q2 = q3 = q q2
a = 60є
Q = ?
–Q
F
q1 q3 F1a a
F2 F12
1 = F = 4pe0а2 ;
12 1 2 +2F 2cosa = F2×3, 12= F × 3.
q3×Q 4pe0×r2
где r – расстояние между Q и q3.
r = 2 h = 2 × a3 = a.
q ×Q×3 4pe0 ×a2
Заряд q3 находится в равновесии при условии:
F = F ,
13
qQ×3 q2×3 откуда Q = q.
4 0a 4 0a
ЗАДАЧА 2. Шарик массой m подвешен на невесомой непроводящей нити в однородном электриче-ском поле напряженностью Е, силовые линии которого горизонтальны. Какой угол с вертикалью составит нить, если шарику сообщить заряд q?
Дано: Решение
