Основные законы и формулы
• Сила тока
• Плотность тока в проводнике
[ S – площадь поперечного сечения проводника; < v > – средняя скорость упорядоченного движения зарядов в проводнике; n – концентрация зарядов].
• Электродвижущая сила, действующая в цепи,
[ A ст – работа сторонних сил; Q 0 – единичный положительный заряд],
(замкнутая цепь),
(участок цепи 1 - 2)
[ E ст – напряженность поля сторонних сил].
• Разность потенциалов между двумя точками цепи
[ E – напряженность электростатическогоr поля; El – проекция вектора E на направление элементарного перемещения d l ].
• Напряжение на участке 1 – 2 цепи
[(j1 - j2) – разность потенциалов между точками цепи; ε 12 – ЭДС, действующая на участке 1 - 2 цепи].
• Сопротивление R однородного линейного проводника, проводимость G проводника и удельная электрическая проводимость g вещества проводника:
[r – удельное электрическое сопротивление; S – площадь поперечного сечения проводника; l – его длина].
• Закон Ома
(для неоднородного участка цепи),
(для замкнутой цепи)
[ U – напряжение на участке цепи; R – сопротивление цепи (участка цепи); (j1 - j2) – разность потенциалов на концах участка цепи; ε 12 – ЭДС источников тока, входящих в участок; ε – ЭДС всех источников тока цепи].
• Соединение проводников:
| последовательное | параллельное | |
| Схема | 
| 
|
| Постоянная величина | I = I 1 = I 2 = … = In = const | U = U 1 = U 2 = … = Un = const |
| Суммируемая величина | U = U 1 + U 2 + … + Un | I = I 1 + I 2 + … + In |
| Полное сопротивление | R = å Ri | 1/ R = å1/ Ri |
• Зависимость удельного сопротивления r и сопротивления R от температуры
[r и r0, R и R0 – соответственно удельное сопротивление и сопротивление проводника при t и 0°С; a – температурный коэффициент сопротивления, для чистых металлов (при не очень низкой температуре) близкий к 1/273 К-1].
|
|
• Закон Ома в дифференциальной форме
[ j – плотность тока; E – напряженность электростатического поля; g – удельная электрическая проводимость проводника].
• Работа тока
[ U – напряжение, приложенное к концам однородного проводника; I – сила тока в проводнике; R – сопротивление проводника; d Q – заряд, переносимый через сечение проводника за промежуток времени d t ].
• Мощность тока
[ U – напряжение, приложенное к концам однородного проводника; I – сила тока в проводнике; R – его сопротивление].
• Закон Джоуля – Ленца
[d Q – количество теплоты, выделяющееся в участке цепи за промежуток времени d t; U – напряжение, приложенное к концам участка цепи; I – сила тока в цепи; R – сопротивление участка].
• Закон Джоуля–Ленца в дифференциальной форме
[ w – удельная тепловая мощность тока; j – плотность тока; E – напряженность электростатического поля; g – удельная электрическая проводимость вещества].
• Правила Кирхгофа
• Соединение n одинаковых элементов (источников тока) электрической цепи постоянного тока:
| Схема электрической цепи | Закон Ома |
| 
|
| 
|
| 
|
[ r – внутреннее сопротивление каждого источника; R – внешнее сопротивление цепи; ε – ЭДС источника].
3.3. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ