9. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

• Сила тока

          (если ).

• За направление тока в электрической цепи принято направление от «+» к «– » (рис. 23).

Рис.23

• Плотность тока

;           (если ,
где   – площадь поперечного сечения проводника.

• Плотность тока в проводнике

                                               ,
где  – скорость упорядоченного движения зарядов в проводнике;    – концентрация зарядов;  – элементарный заряд.

• Зависимость сопротивления от параметров проводника

,
где  – длина проводника;  – площадь поперечного сечения проводника; – удельное сопротивление;  – удельная проводимость.

• Зависимость удельного сопротивления от температуры

,
где  – температурный коэффициент сопротивления;  – удельное сопротивление при (рис. 24).

• Сопротивление при последовательном (а) и параллельном (б) соединении проводников:

а) ;                       
б),
где - сопротивление го проводника;  – число проводников.

• Закон Ома:

для однородного участка цепи (рис. 25)
;
для неоднородного участка цепи
;

для замкнутой цепи     
,
где   – напряжение на однородном участке цепи;  – разность потенциалов на концах участка цепи;  – ЭДС источника; – внутреннее сопротивление источника тока.

• Сила тока короткого замыкания (при )

.

• Работа тока за время

.

• Мощность тока

.

• Закон Джоуля-Ленца (количество теплоты, выделяемой при прохождении тока через проводник)

.

• Мощность, выделяемая источником тока (полная мощность),

• Коэффициент полезного действия источника тока

.

• Правила Кирхгофа:

1)  - для узлов, где - алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле (рис. 26);
2) - для контуров,  где- алгебраическая сумма ЭДС в контуре;  - алгебраическая сумма падений напряжений в контуре (рис. 27).

Рис.26.

Рис.27.

Пример. Два источника тока с ЭДС  и и внутренними сопротивлениями  и  включены параллельно сопротивлению. Правила Кирхгофа для схемы (рис. 28):
;
;
.