поток вектора напряженности зависит от заряда

Билет 13.

25. Постоянный электрический ток. Соединение проводников.

Сопротивление проводников.

Электрическая цепь включает в себя источника тока и проводники (потребители, резисторы и др), которые могут соединятся последовательно или параллельно.

При последовательном соединении конец предыдущего проводника соединяется с началом следующего.

1. сила тока во всех последовательно соединенных участках цепи одинакова

2. напряжение в цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков,равно сумме напряжений на каждом участке

3. сопротивление цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных участков,равно сумме сопротивлений каждого участка

При параллельном соединении проводники подсоединяются к одним и тем же точкам цепи.

1. сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединенных участках

2. напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково

3. при параллельном соединении сопротивлений складываются величины, обратные сопротивлению: (R - сопротивление проводника, 1/R - электрическая проводимость проводника)

Для двух сопротивлений:
т.е. чем больше сопротивление, тем меньше в нём сила тока.

Смешанное соединение - комбинация параллельного и последовательного соединений.

Циркуляция,поток, дивергенция и ротор векторов напряженности электростатического поля и индукции магнитного поля.

 

1)

 

 

Отношение потока Ф к объемуV из которого он вытекает дает среднюю удельную мощность источников,заключенных в объеме V. В пределе при стремлении V к нулю,выражение даст удельную мощность источников в точке Р,которую называют дивергенцией напряженности электростатического поля.

 

 

2)

Полное число силовых линий, проходящих через поверхность S называется потоком вектора напряженности Ф_Е через эту поверхность.

 

где E_n – произведение вектора на нормаль к данной площадке

поток вектора напряженности зависит от заряда

3) Циркуляцией вектора напряженности называется работа, которую совершают электрические силы при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому пути L

Так как работа сил электростатического поля по замкнутому контуру равна нулю (работа сил потенциального поля), следовательно циркуляция напряженности электростатического поля по замкнутому контуру равна нулю.

 

 

Г-контур,s- площадь поперечного сечения канала, v-скорость циркуляции

4) Ротор — векторная характеристика вихревой составляющей векторного поля. Это вектор с координатами:

,

где i, j и k — единичные орты для осей x, y и z соответственно.

Для удобства запоминания можно условно представлять ротор как векторное произведение:

 

1) Циркуляцией вектора В по заданному замкнутому контуру называется интегра

где d l — вектор элементарной длины контура, который направлен вдоль обхода контура, B l =Bcosα — составляющая вектора В в направлении касательной к контуру (с учетом выбора направления обхода контура), α — угол между векторами В и d l.
Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора В): циркуляция вектора В по произвольному замкнутому контуру равна произведению магнитной постоянной μ0 на алгебраическую сумму токов, охватываемых этим контуром:

Ток считается положительным, если его направление образует с направлением обхода по контуру правовинтовую систему; отрицательным считается ток противоположного направления.

2) Потоком вектора магнитной индукции или магнитным потоком сквозь малую поверхность площадью dS называется скалярная физическая величина, равная

где - проекция вектора на направление нормали к площадке dS; - вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает с направлением нормали к площадке.

3)В соответствии с теоремой Гаусса для магнитной индукции поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю:

Или, в дифференциальной форме — дивергенция магнитного поля равна нулю:

Это означает, что в классической электродинамике невозможно существование магнитных зарядов, которые создавали бы магнитное поле подобно тому, как электрические заряды создают электрическое поле.

4) Ротор — это предел отношения циркуляции вектора по некоторому контуру L к площади, ограниченной этим контуром.

Проще говоря, делаем в поле контур (замкнутый) и начинаем его уменьшать, при этом считая каждый раз циркуляцию по этому контуру. Эта циркуляция будет стремиться к вполне определенному для данной точки поля числу. Оно и будет равно ротору поля в данной точке.