Основные законы и формулы. 1. Сила постоянного тока

1. Сила постоянного тока

где q –заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.

Для изменяющегося тока

.

2. Плотность электрического тока

или

где – площадь поперечного сечения проводника перпендикулярного направлению тока; n и q – концентрация и заряд носителей тока; – средняя скорость направленного движения заряженных частиц.

3. Сопротивление однородного проводника

где – удельное сопротивление вещества проводника (табличное данное); l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника.

4. Сопротивление системы проводников:

а) при последовательном соединении

,

б) при параллельном соединении

,

где – сопротивление отдельных проводников, n – число проводников.

5. Закон Ома:

а) для неоднородного участка цепи

,

б) для однородного участка цепи ( )

,

Знак определяется следующим образом:

1) – + , при переходе в самом источнике от “–” обкладки к

“+” берётся со знаком плюс;

2) + – , при переходе в самом источнике от “+” обкладки к

“–” берётся со знаком минус;

в) для замкнутого контура ( )

,

где ( ) – разность потенциалов на концах участка цепи; – ЭДС источников тока, входящих в участок; U₁₂ – напряжение на участке цепи; – ЭДС всех источников тока замкнутого контура; R, r –соответственно внешнее и внутреннее сопротивления .

6. Падение напряжения или напряжение на участке цепи

.

7. Законы Кирхгофа:

а) Первый закон: алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю.

,

где n – число токов, сходящихся в узле;

б) Второй закон: в замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках равна алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в этом контуре.

,

где n – число участков, содержащих активное сопротивление, k – число участков, содержащих источники тока, – сила тока на отдельном участке, – активное сопротивление на отдельном участке, – ЭДС источников тока на отдельном участке.

8. Работа, совершаемая электростатическим полем и сторонними силами в участке цепи постоянного тока за время t

.

9. Мощность тока при прохождении по проводнику с сопротивлением R

.

10. Полная мощность цепи – мощность, развиваемая источником тока

.

11. КПД источника тока

12. Закон Джоуля–Ленца

где Q – количество теплоты, выделившееся в проводнике за время t.