3.2. Постоянный электрический ток

1. Что называют электрическим током?

Электрическим током называют порядочное движение заряженных частиц.

2. Назовите основные условия, необходимые для существования электрического тока.

Необходимы свободные носители, наличие электрического поля

3. Почему электростатическое поле не способно поддерживать постоянный электрический ток в цепи?

Т.к. происходит перемещение носителей таким образом, что потенциалы всех точек цепи выравниваются и электрическое поле исчезает.

4. Что называют силой тока?

Сила тока – это заряд, походящий через единичную площадь поперечного сечения за единицу времени.

5. Что называют плотностью тока?

Плотность тока (j) называют величину тока, проходящего через единицу поперечного сечения проводника.

6. Что называют напряжением?

Напряжение – это разность потенциалов. U=φ₁-φ₂, U=A/q

7. Сторонние силы

Сторонние силы – силы не электрического происхождения, которые могут действовать на электрический заряд.

8. ЭДС

ЭДС – работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль электрической цепи ε=А_ст/q

9. Циркуляция вектора напряженности поля сторонних сил

10. Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной форме

I=U/R

11. Закон Ома в дифференциальной форме

j=γE, γ – удельная электропроводность

12. Закон Ома для неоднородного участка цепи

I=U+ε/R+r

13. Закон Ома для замкнутой цепи

I=ε/R+r

14. Короткое замыкание

Возникает при резком увеличение силы тока и уменьшение сопротивления.

15. Зависимость сопротивления проводника от его размеров и температуры

R=ρl/S

16. Последовательное соединение проводников

I=I₁=I₂=…. U=U₁+U₂+…. R=R₁+R₂+….

17. Параллельное соединение проводников

U=U₁=U₂=…. I=I₁+I₂+…. 1/R=1/R₁+1/R₂+….

18. Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме

Q=A=I²RT

19. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

20. Закон Видемана-Франца

λ/γ=3(k/e)² , где λ – теплопроводность, γ – удельная проводимость

21. Связь между плотностью тока и скоростью упорядоченного движения носителей тока

j=neυ=γE

22. Закон Ома для тока в газах. Закон Ома, представляющий один из важнейших законов электрического тока, имеет смысл только тогда, когда отношение U к I, названное нами сопротивлением, есть постоянная для данного проводника величина. Другими словами, закон Ома справедлив для таких проводников, у которых сопротивление не зависит от приложенного напряжения и силы тока. К этому типу проводников относятся металлические проводники, уголь и электролиты. Но сопротивление газов, сделанных проводящими (например, ионизованных нагревом), зависит от приложенного напряжения, и потому для газов закон Ома несправедлив (если только не ограничиваться небольшими напряжениями, которые еще не сказываются на сопротивлении ионизованного газа).

23. Вольтамперная характеристика газового разряда.

24. Правила Кирхгофа для разветвленных электрических цепей

1. Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле равна 0.

2. Второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма сил токов, на сопротивление, соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре. ΣIR=Σε

25. Какие заряженные частицы являются носителями тока в различных средах?

Свободные электроны - металл, дырки и свободные электроны - полупроводниках, ионы – электролиты