Законы постоянного тока к задачнику по физике за 10-11 классы «Физика. 10-11 класс. Пособие для общеобразовательных учебных заведений» Рымкевич А.П.
Током называется направленное движение заряженных частиц. Силой тока I называется изменение заряда Δq за время Δt:
Считается, что ток переносится положительно заряженными частицами. В самых распространенных проводниках — металлах — ток переносится отрицательными электронами, значит направление тока противоположно направлению движения электронов. Для постоянного тока I = const. Пусть сопротивление участка цепи R, напряжение на его концах U. Тогда сила тока выражается законом Ома:
При последовательном соединении проводников сопротивлением R1, R2,…, Rn суммарное сопротивление R определяется формулой R = R1 + R2 + . + Rn. В этом случае сила тока через каждый элемент цепи одинакова.
При параллельном соединении проводников сопротивлением R1, R2,…, Rn суммарное сопротивление R определяется формулой
В этом случае напряжение на каждом элементе цепи одинаково.
Сопротивление R отрезка провода длины l и площади поперечного сечения S определяется формулой
где ρ — удельное сопротивление — постоянная, зависящая от рода вещества.
При протекании по проводнику сопротивления R тока I, ток совершает работу A , которая выражается формулой
где Δt — время, которое течет ток. Учитывая закон Ома, A = U⋅l⋅Δt = U2Δt/R, где U напряжение на концах проводника. Электрической мощностью P называется следующая физическая величина P = A/Δt. Мощность P можно рассчитывать по формулам
Пусть у нас имеется цепь, состоящая из источника ЭДС ε с внутренним сопротивлением r и резистора сопротивления R. Сила тока l в этой цепи будет определяться законом Ома для полной цепи:
