Лекция 1. Электромагнетизм. Оптика

Электромагнетизм. Оптика. Строение вещества.

Основные выводы.

1. Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике под действием электрического поля называется электрическим, током. Сила тока — величина, равная заряду, переносимому через рассматриваемую поверхность в единицу времени: I = ΔQ/Δt. Единица силы тока ампер (А): 1 А = 1 Кл/с.

2. Ток, не меняющийся во времени, называется постоянным током. Для поддержания постоянного тока к концам проводника должен быть подсоединен элемент, поддерживающий на них постоянную разность потенциалов за счет сторонних электродвижущих сил (ЭДС) не электростатического происхождения (электрическая батарея, генератор и т.д.)

3. Закон Ома: сила тока в проводнике прямо пропорциональна разности потенциалов на его концах: . Величина R называется сопротивлением. Единица сопротивления — ом, равный сопротивлению такого проводника, в котором при напряжении 1 В течет ток силой 1 А.

Сопротивление металлического проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения s: R = pl/s. Коэффициент р называется удельным сопротивлением и зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление зависит от температуры и в определенных пределах может быть выражено зависимостью: р_T = р_о [1 + α(Т — Т_о)].

4. При последовательном соединении сопротивлений R₁, R₂ ... R_n эквивалентное сопротивление равно:

R = R₁+ R₂+ ... + R_n,

а при параллельном:

.

5. Правила Кирхгофа:

Правило узлов

Для любого узла цепи сумма токов, втекающих в узел, должна быть равна сумме токов, вытекающих из узла.

Правило контуров

Алгебраическая сумма изменения напряжений вдоль любого замкнутого контура цепи должна равняться нулю.

6. Закон Джоуля—Ленца:Количество выделяющегося в проводнике тепла пропорционально его сопротивлению, квадрату силы тока и времени:

Q = RI²Δt.

Эквивалентная запись выражения для закона Джоуля-Ленца:

Q = IVΔt .

7. Мощность тока, измеряемая в ваттах (Вт) равна

W = Q/Δt = RI² = IV = V²/R.