Связь плотности тока и скорости упорядоченного движения зарядов

За время dt через площадку dS пройдут заряды, отстоящие от нее не дальше чем на vdt. Заряд dq, прошедший за dt через dS: , где q0 - заряд одного носителя; n - число зарядов в единице объема; dS·v·dt - объем.

Сила тока:

.

Плотность тока (10.2):

.

Вектор направлен как и вектор .

10.3. ЭДС источника
Для поддержания постоянного замкнутоготока при наличии сил, тормозящих движение носителей, необходимо компенсировать носителям заряда потери энергии, т.е. совершать над ними работу.
Работа электростатического поля (9.6.2) по замкнутой траектории:

.

φ₁ = φ₂, если траектория замкнута.
Следовательно, эту работу должны совершать силы неэлектрического происхождения, сторонние силы.
ЭДС - это

.

где q - заряд, над которым сторонние силы совершили работу A_ст.сил.

.

Единица ЭДС - такая же, как и единица потенциала - вольт.

Закон Ома для участка цепи

,

R - сопротивление проводника.

.

Единица сопротивления - Ом.
Для однородного проводника длиной l и сечением S:

,

ρ - удельное сопротивление (из таблиц).

.

Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома (10.4) для элементарного объема проводника.

См. (9.7)

Используя (10.2) получим:

	,	где	.
	Закон Ома в дифференциальной форме		Удельная проводимость

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

Количество тепла, выделяемое в элементарном объеме с сопротивлением R при прохождении тока I в течении времени dt:

Найдем		-	закон Джоуля-Ленца.
	-	плотность мощности.

-

закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

См. (10.2), (10.4), (10.5).

Закон Ома для неоднородного участка цепи

Неоднородный участок - участок, содержащий ЭДС.

Работа при перемещении заряда dq из точки 1 в точку 2: , где dq(φ1-φ2) - работа сил поля (9.6.2), dq ε12 - работа сторонних сил (10.3).

dA₁₂ переходит в джоулево тепло I²Rdt (10.6):

,
(10.1),
.

Закон Ома для неоднородного участка цепи:

.

Магнетизм. Уравнения Максвелла

Магнитное поле в вакууме

Магнитное поле в веществе

Уравнения Максвелла

Магнитное поле в вакууме

Движущийся заряд - источник магнитного поля, индикатор магнитного поля - другой движущийся заряд

Заряд q1- создает в точке, удаленной на расстояние r, электрическое поле напряженностью (9.3.7): , и магнитное поле с индукцией . На заряд q2 действуют две силы: - электрическая, см. (9.3.5), - магнитная сила, или сила Лоренца, см. (11.7). Если q2 неподвижен, на него действует ТОЛЬКО .

Проводник с током создает только магнитное поле, другой проводник с током реагирует только на магнитное поле