Закони ома. Явище короткого замикання. Види з’єднання, Закони з’єднання. Закон джоуля-ленца.

· Закони Ома:

o Закон Ома для ділянки кола – сила струму на ділянці кола прямо пропорційна діючій напрузі та обернено пропорційна опору.

o Закон Ома для повного кола – сила струму в повному колі прямо пропорційна діючій ЕРС та обернено пропорційна повному опору.

o Закон Ома у векторній формі – густина струму прямо пропорційна добутку вектора напруженості та питомої електропровідності.

· Явище короткого замикання – це явище різького зростання сили струму при зменшенні зовнішнього опору до 0, що супроводжується виділенням теплоти.

o Струм короткого замикання визначаеться за формулою

· Види з’єднання, закони з’єднання:

o Послідовне з’єднання:

§ При послідовному з'єднанні провідників сила струму у всіх провідниках однакова:

§

§ Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола:

§

§ Загальний опір усієї ділянки кола дорівнює сумі опорів

§ .

o Паралельне з’єднання:

§ При паралельному з'єднанні між двома вузлами, що поєднують елементи кола, однакове для всіх елементів. При цьому величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.

§ Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів в окремих паралельно з'єднаних провідниках:

§

§ Напруга на ділянках кола і на кінцях всіх паралельно з'єднаних провідників одна й та ж:

§

§ Опір ділянки визначається із рівняння — провідність ділянки є сумою провідностей елементів:

§

· Закон Джоуля-Ленца - кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, пропорційна силі струму, напрузі і часу проходження струму через провідник. .

Правила Кірхгофа. Правила знаків. Алгоритм роботи.

· Правила Кірхгофа:

o Алгебраїчна сума струмів у вузлі = 0

§

o Алгебраїчна сума спадів напруг на ділянці кола дорівнює алгебраїчній сумі діючій на ній ЕРС

§

· Правила знаків:

o Струм, що входить у вузол вважається «+», що виходить «-»

o ЕРС вважається додатною, якщо при обході кола потенціал зростає, і від’ємною, якщо потенціал спадає.

o Струм вважається додатнім якщо при обході напрямок струму співпадає з напрямом обходу і від’ємним, якщо протилежно направлений

· Алгоритм роботи:

o Визначити напрямок струму в усіх ділянках кола

o Визначити довільно напрямок обходу (за часовою/проти)

o Записати правила Кірхгофа при чому кількість рівнянь = кількості невідомих

o При складанні кожне нове рівняння повинно містити нову змінну

Основні положення класичної електронної теорії. Струм у металах. Контактна різниця потенціалів. Явище Пельтьє. Електрети. Сегнетоелектрики.

· Струм в металах – це потік електронів, що рухаються між позитивними іонами

o Метал має іонну основу, вміщену в електронний газ

o Рух електронів є одночасно поступальним під дією е/п та хаотично-тепловим

· Конта́ктна різни́ця потенціа́лів — різниця електростатичних потенціалів, яка виникає при контакті двох різних металів.

o Величина різниці потенціалів, яка виникає внаслідок утворення подвійного шару, визначається із умови вирівнювання хімічного потенціалу електронів:

§ ,

§ де e — заряд електрона, — рівень Фермі i-го металу, — його потенціал.

o В результаті різниця потенціалів дорівнює

§ .

· Явище Пельтьє – різка зміна температури під час проходження струму через місце контакту двох металів.

· Електрети - аморфні речовини, здатнівпродовж тривалого часу втримувати наведену поляризацію. Складаються з полярних молекул, наприклад, суміші воску й смоли. Якщо розплавити таку суміш і помістити її в дуже сильне електричне поле, а потім дати затверднути в такому стані, поляризація зберігатиметься протягом днів. Проте з часом повільні процеси релаксації призведуть до хаотизації орієнтації полярних молекул, і електричний момент поволі зникне.

· Сегнетоеле́ктрики — речовина, яка має спонтанний дипольний електричний момент в одній із кристалічних фаз, що існує в певному діапазоні температур.