1. Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц, т. е.
VII. Постоянный ток такое движение, при котором через поперечное сечение проводника
происходит перенос заряда.
1. Упорядоченная скорость Носители тока - заряженные частицы, движение которых образует ток.
Обычно заряженные частицы в веществе движутся беспорядочно — "хаотично". Среди направлений движения этих частиц нет
преимущественного — все направления встречаются одинаково часто, поэтому через любое сечение проводника проходит в обе
стороны в среднем одинаковое число носителей. Среднее значение вектора скорости заряженных частиц при таком движении в
r r r
r v1 + v 2 + K + v N
любой момент равно нулю: v = = 0 . Но если, продолжая беспорядочное движение, вся эта масса хаотически
N
движущихся носителей начинает смещаться в какую-либо сторону (это называется "дрейф"), то такое движение считается
упорядоченным и образует электрический ток. В этом случае среднее значение вектора скорости уже не равно нулю и называется
r r r
r r v1 + v 2 + K + v N r
скоростью упорядоченного движения носителей: v уп = v = . v уп направлена туда, куда смещается масса
N
хаотично движущихся частиц - в сторону дрейфа. Можно представить себе ток в проводе так: цилиндрический сосуд, заполненный
хаотически движущимися носителями тока, медленно (по сравнению со скоростями теплового движения носителей) перемещается.
r r
Скорость сосуда в этой модели - v уп . Если сосуд мысленно рассечь неподвижной плоскостью ⊥ v уп , то через эту плоскость будет
переноситься заряд.
2. Сила тока Модуль заряда,
Модуль силы тока q перенесенного через
I= поперечное сечение
Единица
измерения силы t проводника за время t.
тока в СИ:
I = const r
1 А = 1Кл/с v уп
Если сила тока меняется (I ≠ const), то вычисляют r
3. Плотность тока — вектор j , направление которого
мгновенные значения силы тока (для каждого момента): r
модуль вектора j совпадает с направлением, в котором
dq dq - заряд, перенесенный через
I= = q ′(t ) поперечное сечение проводника за I сила тока через
переносится положительный заряд:
r r r r
dt j= поперечное j ↑↑ v уп ( + ) ; j ↑↓ v уп ( − )
такое малое время dt, за которое сила
S сечение S
тока не успевает существенно
во всех точках сечения r r Скорость упорядоченного
j = q nv
измениться. r
S одинаковы j движения носителей тока
4. Закон Ома для участка цепи, 0 уп Концентрация
не содержащего ЭДС носителей тока
Напряжение (разность
I U потенциалов) между концами
Заряд одного носителя.
I=
Модуль силы тока
R
в проводнике проводника U = ϕ1 - ϕ2 ,
R (если ток течет от точки 1 к 1 ток 2
точке 2).
Площадь поперечного сечения провода
U Сопротивление проводника
Удельное сопротивление ρl S Единица измерения сопротивления
ρ материала, из которого R= в СИ: 1 Ом = 1В/А
изготовлен провод. S Единица измерения удельного
сопротивления в СИ: 1 Ом⋅м
ρ0 ρ = ρ0(1 + α⋅t) l — длина
Температурный коэффициент провода
t Температура проводника в С.о сопротивления металла
0 оС Источник тока — проводник, в
котором действуют сторонние силы.
5. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС Сторонние силы — любые силы не
õ R электростатического происхождения,
I⋅R = ϕ − ϕ + õ 1 2 1 2
понуждающие носители тока к
упорядоченному движению.
Направление обхода от 1→ к 2 r
Сила тока, + Fстор ( + )
Полное Суммарная õ > 0, если источник направляет
текущего по сопротивление r
ЭДС на ток ↑↑ обходу 1→2 −
Fстор ( − )
участку 1 - 2 участка 1-2
участке 1-2 обход ЭДС источника
I > 0, если ток ↑↑ обходу 1→2 õ < 0, если источник направляет (электро- A1стор
движущая сила) õ =
-2
I < 0, если ток ↑↓ обходу 1→2 ток ↑↓ обходу 1→2 q
обход
6. Закон Ома для полной (замкнутой) цепи Работа сторонних сил источника над
∑õ Сила тока, õ, r зарядом q при его перемещении через
Суммарная ЭДС цепи
I= текущего через
I=
õ Полное (суммарное)
источник в направлении обхода 1→2
каждый элемент R
Rполн цепи R+r сопротивление цепи Внутреннее сопротивление источника

2. 7. Последовательное соединение проводников — соединение, при котором заряд полностью, без
ответвлений, перетекает из предыдущего проводника в
Iобщ R1 R2
a … b I общ = I1 = I2 = …
посл
следующий.
+ −
U общ = U1 + U2 + …
посл Rобщ = R1 + R2 + …
посл
U1 U2
Если R1 = R2 = … = RN = R, то Rобщ = NR
посл
Uобщ = ϕa − ϕb
Общее напряжение — напряжение между выходами системы.
Iобщ — общий ток — ток, втекающий через (+) выход системы и вытекающий через (−) выход.
U общ
Rобщ = — общее сопротивление — сопротивление резистора, который можно включить
I общ один вместо всей системы между ее выходами, при этом Iобщ и Uобщ не изменятся.
8. Параллельное соединение проводников — соединение, при котором каждый проводник
R1 присоединен одним концом к (+) выходу системы, а
I общ = I1 + I2 + …
пар
другим концом к (−) выходу.
Iобщ
U общ = U1 = U2 = …
пар + −
R2
…
1 1 1 R
+ … Если R1 = R2 = … = RN = R, то Rобщ =
пар
Uобщ
= +
R пар
общ R1 R2 N
9. Работа и мощность электрического тока Тепловая мощность (количество
Количество теплоты, теплоты, выделяющееся за единицу
выделяющееся на участке Для участка, не содержащего ЭДС времени)
U2 U2
Aтока = Aэл = Q = IUt = I Rt = t 2
N тока = N эл = N тепл = IU = I R =
2
R R
I = const
Работа тока Работа электрической силы Мощность тока Мощность электрической силы
Для участка, содержащего ЭДС
Aтока = Aэл = IUt N тока = N эл = IU
Q = I 2 Rt N тепл = I 2 R
Aстор= Iõt Nстор= Iõ
I = const
Работа сторонних сил источника Мощность сторонних сил источника
10. КПД электрической цепи
U = ϕa - ϕb — напряжение на нагрузке.
õ, r 11. Условие выделения максимальной
N нагр U R мощности на нагрузке:
η= = =
N ист R+r При данных значениях r и õ, максимальная
a
õ мощность выделяется при условии, что
b
R Сопротивление нагрузки (внешнее R=r
сопротивление)
12. Закон Фарадея для электролиза
Молярная масса ионов, выделяющихся при электролизе.
Электрохимический эквивалент вещества, выделяющегося
M при электролизе
m= ионов
It = kIt = kq Заряд, выделившийся на электроде при электролизе.
ZeN
A Число Авогадро.
Сила тока при электролизе
Модуль заряда электрона Энергия, затраченная на электролиз
Валентность ионов, Количество теплоты,
Масса вещества, выделившееся в электролите
выделившегося на
выделяющихся при
электролизе.
IUt = I2Rt + Iõполt Энергия, затраченная на выделение
электроде за время t веществ на электродах
Напряжение Сопротивление
между ЭДС поляризации электролита
электролита
электродами