Условия, необходимые для протекания тока.
а) наличие свободных зарядов в среде
б) Внутри проводника должно сущ. эл. поле
в) Эл. цепь должна быть замкнута
ЭДСфизическая величина, характеризующая действие сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока; в замкнутом проводящем контуре равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
ε = Aстор.сил / q (вольтах)
Сторонние силы - силы неэлектрической природы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока. Сторонними считаются все силы отличные от кулоновских сил.
ЭДС можно выразить через напряжённость электрического поля сторонних сил (Eex). В замкнутом контуре (L) тогда ЭДС будет равна:
где dl — элемент длины контура.
Напряжение (разность потенциалов) между точками A и B — это отношение работы электрического поля при переносе пробного электрического заряда из точки A в точку B к величине пробного заряда.
U12=A12/q0= φ1 –φ2 + ε
Закон Ома для однородного проводника в В дифференциальной форме: , где – удельное электрическое сопротивление, – удельная электрическая проводимость. В интегральном виде.
Закон Ома для неоднородного проводника в интегральном и дифференциальном виде. В дифференциальной форме: , где – напряженность поля сторонних сил.
Правила Кирхгоффа.
1) Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле = 0. (Сумма втекающих токов = сумме вытекающих)
2) В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжений = алгебраической суме ЭДС.
Для того, чтобы воспользоваться этим законом, нужно:
а) расставить произвольным образом токи
б) выбирают произвольным образом направление обхода тока
в) правило знака: если ток совпадает с направлением обхода, то +.
Закон Джоуля – Ленца : кол-во теплоты, выделяемое постоянным электрич токам на участке цепи, равно произведению квадрата силы тока на время его прохождения и электрическое сопротивление этого заряда. Q = I2Rt = UIt = U 2 t/R = qU, где q = It - электрический заряд.
Работа A = qU = UIt =I2Rt = U2t / R .
Мощность P = UI = I R = U / R .
Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме ω = σE2 = jE = E2/ρ = j2/σ = ρj2
ω – удельная тепловая мощность,
Электролиты – вещ-ва, растворы или расплавы кот. Проводят эл. Ток.
Электролиз – физ.-хим. –й процесс, состоящий в выделении на эл-дах составных частей раств-ных вещ-в или др. вещ-в, явл-ся рез-том вторич-х реакций на эл-дах, кот. возникает при прохождении эл. Тока ч-з раствор или расплав электролита.
1-ый закон Фарадея – масса вещ-ваm, выдел-гося на эл-де, прямо пропорц-на эл. Зарядуq, прошедшему ч-з электролит.
m=kq=kIt
Ой закон Фарадея
m=
Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки:
М=[рmВ],
где В — вектор магнитной индукции,являющейся количественной характеристикой магнитного поля, рm— вектор магнитного момента рамкис током. Для плоского контура с током I
pm = ISn,где S — площадь поверхности контура (рамки), n—единичный вектор нормали к поверхности рамки Направление рm
Mmax/pm (Мmax — максимальный вращающий момент) для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля, называемой магнитной индукцией:
В=Мmax/рm.
Так как магнитное поле является силовым, то его, по аналогии с электрическим, изображают с помощью линий магнитной индукции— линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора В. Их направление задается правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции
Закон Био-Савара-Лапласа
dB =µμ0/4π*I[dLxr] / r3
бесконечно длинное поле: B = µμ0I/2πr
в центре кругового: B = µμ0I/2R
Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции: Циркуляция вектора по произвольному контуру равна произведению на алгебраическую сумму токов, охватываемую контуром:
n- число проводников с током, охватываемых контуром L произвольной формы
Сила Ампера – это сила, действующая на ток в магнитном поле. Закон Ампера: , а если ток течет по тонкому проводнику: Именно под действием силы Ампера проводники с одинаково направленными токами притягиваются, а с противоположно направленными – отталкиваются.
Момент сил, действующих на контур с током. По определению, результирующий момент амперовых сил: где - магнитный момент контура с током (для плоского контура ). Когда - это устойчивое положение, а если - это неустойчивое положение.
Сила Лоренца – это сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся заряд и равная: . Последнее выражение можно рассматривать как определение электрического и магнитного полей