10. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из классической теории электропроводности металлов. Закон Видемана-Франца. Недостатки классической теории металлов.

Носителями тока и теплоты в металлах являются одни и те же частицы — свободные электроны, которые, перемещаясь в металле, переносят не только электрический заряд, но и присущую им энергию хаотического (теплового) движения, т.е. осуществляют перенос теплоты. Закон: отношение теплопроводности к удельной проводимости для всех металлов при одной и той же температуре одинаково и увеличивается пропорционально термодинамической температуре.

11. Разность потенциалов. Электродвижущая сила. Напряжение. Обобщенный закон Ома в интегральной форме. Законы Кирхгофа.

Силы неэлектрического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока, называются сторонними.

Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов. Физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС), действующей в цепи: .

Напряжением на участке 1 — 2 называется физическая величина, определяемая работой, совершаемой суммарным полем кулоновских и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда на данном участке цепи: . Понятие напряжения являетсяобобщением понятия разности потенциалов: напряжение на концах участка цепи равно разности потенциалов в том случае, если на этом участке не действует ЭДС, т. е. сторонние силы отсутствуют.

Обобщенный закон Ома в интегральной форме: , где – внутренне сопротивление источника тока, - ЭДС.

Любая точка разветвления цепи, в которой сходится не менее трех проводников с током, называется узлом. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, — отрицательным.

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

Второе правило Кирхгофа: алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС , встречающихся в этом контуре: .

12. Границы применимости закона Ома. Нелинейные электрические цепи.

При некоторых значениях напряженности электрического поля, созданного в газах, перемещающаяся заряженная частица может приобрести такую энергию, которой достаточно для того, чтобы вызвать вторичную ионизацию молекул. Число носителей зарядов при этом возрастает, удельная электропроводность изменяется. Отклонение от пропорциональности наблюдается и при искровом разряде в газах.

Нелинейными называются элементы электрических цепей, сопротивления которых изменяются при изменении проходящего по ним тока или приложенного напряжения.

13. Магнитное поле. Магнитная индукция. Релятивистское толкование магнитного взаимодействия.

Подобно тому как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электростатическое поле, так и в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты, возникает силовое поле, называемое магнитным. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в нем электрические заряды.

Магнитная индукция поля прямого тока: .Единица магнитной индукции – тесла.

Магнитное поле трактуется не как самостоятельная физическая материальная сущность и даже не как одна из форм проявления электромагнитного поля, а лишь как процесс, релятивистский эффект, возникающий в пространстве, окружающем точечные заряды, вследствие конечной скорости передачи изменений величины электрического поля через пространство.