Закон Ома для однородного участка цепи.

для однородного участка цепи (не содержащегоЭДС),

где j ₁ -j ₂ =U — разность потенциалов (совпадает с напряжением U) на концах участка цепи; R — сопротивление участка;

Сопротивление R равно ,

где r — удельное электрическое сопротивление; l — длина проводника; S — площадь поперечного сечения проводника.

Сопротивление системы проводников:

а) при последовательном соединении;

б) при параллельном соединении,

где R _i — сопротивление i-го проводника.

 

Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для замкнутой цепи.

для неоднородного участка цепи (участка, содержащего ЭДС),

где E — ЭДС источника тока; R — полное сопротивление участка (сумма внешних и внутренних сопротивлений); j ₁ -j ₂ — разность потенциалов на концах участка цепи;

для замкнутой (полной) цепи,

где R — внешнее сопротивление цепи; r — внутреннее сопротивление цепи.

 

Правила Кирхгофа.

Правила Кирхгофа:

а) — первое правило (алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю);

б) — второе правило (в замкнутом проводящем контуре алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме произведений токов на сопротивления участков данного контура),

где — алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле; — алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления участков в замкнутом контуре; — алгебраическая сумма ЭДС в замкнутом контуре. Узел – место соединения трех и более проводников.

 

Мощность тока. Закон Джоуля - Ленца.

Работа тока:

.

Мощность тока:

.

Закон Джоуля—Ленца: Если проводник неподвижен и в нем не происходит никаких химических реакций, то вся энергия тока превращается в тепло

.

 

Электромагнетизм

Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Магнитный момент рамки с током.

Магнитное поле создается токами (в случае постоянных магнитов – микротоками, циркулирующими в атомах и молекулах вещества). Силовой характеристикой магнитного поля является индукция магнитного поля B.

Индукция магнитного поля представляет собой вектор, значение которого равно

,

где M _max –максимальный момент сил, действующих на рамку площадью S, по которой течет I. Вектор B направлен также как стрелка компаса (указывающая на север)

Магнитный момент плоского контура с током

,

где n — единичный вектор нормали к плоскости контура (направление которой находится по правилу правого винта); I — сила тока, протекающего по контуру; S — площадь контура.

В скалярном виде это выражение запишется в виде

Закон Био-Савара-Лапласа.

Закон Био—Савара—Лапласа позволяет рассчитать магнитное поле, создаваемое проводником произвольной формы с током.

Закон Био—Савара—Лапласа

,

где d B —магнитная индукция поля, создаваемого элементом провода длиной d l с током I; r —радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция; a — угол между радиус-вектором и направлением тока в элементе провода d l.

Магнитная индукция в центре кругового тока

,

где R — радиус кругового витка.

Магнитная индукция поля прямого тока

,

где r _о — расстояние от оси провода до точки, в которой определяется магнитная индукция.