Уравнение непрерывности (закон сохранения заряда в диф. форме), его содержательный смысл. Условие стационарности электрического тока.

Уравнение непрерывности – аналитическое выражение закона сохранения электрического заряда.:

Содержательный смысл: в точках, которые являются ист. поля вектора эл. заряд со временем убывает.

Если в каждой точке области эл. тока вектор пл. не изм. со временем, то такой ток называется стационарным или постоянным:

Тогда и

– условие стационарности эл. тока

Из последних 2-х ур. следует, что силовые линии стационарного тока не имеют точечных источников и являются замкнутыми.

Сторонние силы. ЭДС. Напряжение. Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме.

Т.к. работа сил э-статического поля вдоль любой замкнутой траектории равна нулю, то для длит. поддержания тока в замкнутом проводнике действия на носители тока только э-статического

поля недостаточно. Поэтому на каком-либо участке должны действовать сторонние силы.

Сторонние силы – силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряд.

Всякое устройство, в кот. действуют стор. силы, называется источником эл. тока.

ЭДС – скалярная физ. величина, равная отношению работы А_стор при переносе заряда q на участке проводника, к этому заряду.

; В СИ [ ]=В;
ЭДС является алгебраической величиной

Напряжение U на уч. проводника – скалярная физ. величина, равная отношению работы всех сил

при переносе заряда, к этому заряду.

; В СИ [ ]=В

; ;

Значит

Участок проводника, на кот. не действ. сторонние силы, называется однородным (для него )

Закон Ома в интегральной форме:

Сила тока I, идущего на участке проводника, прямо пропорциональна напряжению U на участке:

, где G – проводимость участка.

В СИ [G] = Cм (Сиеменс)

Величина, обратная проводимости, наз. сопротивлением:

В СИ [R] = Ом

Сопротивление R участка изотропного пров. длиной l и площадью поперечного сечения S

, где – удельное сопротивление проводника

В дифференциальной форме устанавливается зависимость между вектором пл. тока и вект.

напряженности в этой же точке с радиус-вектором

;

– удельная электропроводимость среды: ; В СИ [ ]

Закон Джоуля-Ленца в интегральной и в дифференциальной форме. Удельная тепловая

Мощность электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца в интегр. форме: при прохождении эл. тока через пров., в котором отсутствует

хим. превращения, в нем выдел. количество теплоты, равное:

За конечный промежуток времени в проводнике выдел. количество теплоты, равное:

Удельная тепловая мощность тока – величина, характеризующая мощность теплоты, выделяемой

в т. проводника при прохождении эл. тока:

; –количество теплоты, выдел. за время dt в малом объеме dV

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: удельная тепловая мощность в точке срадиус-вектором прямо пропорциональна квадрату плотности тока в данной точке:

Данное ур. представляет собой наиболее общую форму закона Джоуля-Ленца, применимую для люб. проводников вне зависимости от их формы и природы сил, возбуждающих эл. ток

Магнитостатическое поле в вакууме. Опыт Эрстеда. Электрическая и магнитная составляющая

силы взаимодействия 2-х движущихся зарядов. Вектор магнитной индукции . Магнитное поле

Равномерно движущегося заряда. Силовые линии магнитного поля.

Над магнитной стрелкой параллельно её располагают мет. проводник, при пропуск. через него эл.

тока стрелка поворачивалась перпенд. проводнику. При изм. направления тока или при переносе

провода под стрелку она разворачивалась на .

В опыте Эрстеда впервые было замечено действие проводника с током на магнитную стрелку, что

указывало на связь между электрич. и магнитными явлениями.

Движущийся эл.заряд создает не только электрическое, но и магнитное поле.

 

– магнитная постоянная, равная 4*10^-7 Гн

Силу , с которой движущийся заряд действует на движ. заряд q можно предст. в виде

2-х составляющих: электрической и магнитной

– вектор индукции магнитного поля, созд. движ. со скор. точечным

зарядом в точке с радиус-вектором

В СИ [B] = Тл

Линия, касательная к которой в каждой точке содержит вектор , называется силовой линией

магнитного поля

Магнитостатика – раздел электромагнетизма, изучающий магнитные поля, созд.

постоянными токами.