Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм
Основные формулы Электростатика Закон Кулона где F – сила взаимодействия точечных зарядов q1 и q2; r – расстояние между зарядами; ε – диэлектрическая проницаемость; ε0 – электрическая постоянная. = 8,85*10-12 Напряженность электрического поля E: потенциал ϕ: , где Wр – потенциальная энергия точечного положительного заряда q, находящегося в данной точке поля (при условии, что потенциальная энергия заряда, удаленного в бесконечность, равна нулю). Линейная плотность заряда τ = q/ l . Поверхностная плотность заряда σ = q/ s. Напряженность электростатического поля, создаваемого бесконечной прямой равномерно заряженной нитью или бесконечно длинным цилиндром:
где r – расстояние от нити или от цилиндра до точки, в которой определяется напряженность. Напряженность поля, создаваемого бесконечной равномерно заряженной плоскостью:
Связь напряженности с потенциалом: а) в случае однородного поля; б) E = - в случае поля, обладающего центральной или осевой симметрией. Работа сил поля по перемещению заряда q из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 A1−2 = q(φ1 − φ2). Электроемкость
где ϕ – потенциал проводника (при условии, что в бесконечности потенциал проводника принимается равным нулю); U – разность потенциалов пластин конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора
где S – площадь пластины (одной) конденсатора, d – расстояние между пласти- нами. Электроемкость батареи конденсаторов: а) при последовательном соединении; б) +… + С при параллельном соединении, где n– число конденсаторов в батарее. Энергия электрического поля заряженного конденсатора:
; ;
Объёмная плотность энергии электрического поля:
Постоянный электрический ток Сила постоянного тока где q – заряд (количество электричества), прошедший через поперечное сечение проводника за время t. Плотность электрического тока
где I – сила тока, S – площадь поперечного сечения проводника. Сопротивление однородного проводника
где ρ – удельное электрическое сопротивление вещества проводника, l – его длина, S – площадь поперечного сечения проводника. Электрическая проводимость G проводника и удельная электрическая проводимость вещества σ :
Зависимость удельного электрического сопротивления проводников от температуры: ρ = ρ0 (1+ αt) , где ρ и ρ0 – удельные сопротивления соответственно при t и 0°С; t – температу- ра по шкале Цельсия; α – температурный коэффициент сопротивления. Закон Ома для участка цепи:
Закон Ома для полной цепи:
ε– эдс источников тока, входящих в участок; U – напряжение на участке цепи; R – сопротивление внешней цепи , r - внутреннее сопротивление цепи.
Правила Кирхгофа. Первое правило: алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю. Второе правило: в замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках контура равна алгебраической сумме электродвижущих сил.
Работа, совершаемая электростатическим полем и сторонними силами в участке цепи постоянного тока за время t, А= І U Мощность тока Закон Джоуля – Ленца Q = I 2Rt , где Q – количество тепла, выделяющееся в цепи за время t. Закон Джоуля – Ленца справедлив при условии, что участок цепи неподвижен и нем не совершаются химические превращения.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|