Конспект лекции "Законы электрической цепи"

Законы электрической цепи

Закон Ома для участка цепи (1826 г.): сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника.

.

– электрическая проводимость проводника. (сименс).

– электрическое сопротивление проводника. .

Закон Ома для участка цепи, содержащей ЭДС.

Закон Ома в дифференциальной форме.

; ; ; .

; ; . .

.

Плотность тока в любой точке внутри проводника пропорциональна напряжённости электрического поля в этой же точке.

Закон Ома для замкнутой цепи.

– внешнее сопротивление.

– внутреннее сопротивление (сопротивление источника тока).

– полное сопротивление цепи.

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Ток короткого замыкания

Работа и мощность электрического тока

; . .

. .

Мощность на участке цепи

. . .

Мощность источника тока

Коэффициент полезного действия

Закон Джоуля-Ленца: если на участке цепи под действием электрического поля не совершается механическая работа и не происходят

химические превращения вещества, то работа электрического поля приводит только к нагреванию проводника. При этом количество выделяющегося в

проводнике тепла пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени.

.

Правила Кирхгофа для расчёта электрических цепей.

Узел цепи – точка, в которой сходятся более чем два проводника.

Например:

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

.

2 правило: в любом произвольно выбранном замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура (падений напряжений) равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте законы Ома и Джоуля-Ленца.

2. От чего зависит мощность источника тока?

3. Как определяется коэффициент полезного действия цепи?

4. Сформулируйте правила Кирхгофа.