20.Уравнение непрерывности.

П редставим себе в некоторой проводящей среде, где течет ток, замкнутую поверхность S. Для замкнутых поверхностей положительной нормалью считается внешняя нормаль, поэтомупоэтому

д ает заряд, выходящий за единицу времени наружу из объема объёмаV , охваченного поверхностью S.Из закона сохранения заряда следует, что этот интеграл равен убыли заряда в единицу времени внутри объема V.Данное равенство называется уравнением непрерывности.

В случае стационарного тока

Так как

У равнение непрерывности в дифференциальной форме

Для постоянного тока

Уравнение означает, что в случае постоянного тока поле

Вектора j не имеет источников(линии замкнуты).

21.Закон Ома и закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

У становим связь между плотностью тока и напряженностью поля в проводнике. Воспользуемся законом Ома для участка цепи:

Это соотношение называется законом аОм Ома в дифференциальной форме для участкаучастка цепи.

С редняя кинетическая энергия электрона содержит дополнительное слагаемое, обусловленное полем

С толкнувшись с ионом решетки, электрон отдает ему всю дополнительную энергию.Каждый электрон претерпевает в секунду

Соударений.Поэтому в единице объема в единицуевременибудет выделяться количество теплоты

З акон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме:

22.Классическая теория электропроводности

Д руде предположил, что электроны в металле ведут себя также как молекулы идеального газа. В промежутках между соударениями электроны движутся свободно, пробегая в среднем некоторый путь . В отличие от молекул газа, которые сталкиваются между собой, электроны сталкиваются с узлами кристаллической решетки.

Н айдем вызываемое полем изменение среднего значения кинетической энергии электронов

Избыточная энергия:

По предположению Друде

передается при соударении решетке,

и скорость упорядоченного движения электрона обращается в ноль.За время свободного пробега электрон,

ускоренный внешним однородным

э лектрическим полем, приобретает скорость

Сопротивление металлов обусловлено соударением свободных электронов с ионами решетки.

23.Магнитное поле и его силовая характеристика. Сила Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магни́тноепо́ле — силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения, магнитная составляющая электромагнитного поля.

С пособность магнитного поля вызывать появление силы, действующей на какой-либо элемент тока, можно количественно описать, задавая в каждой точке поля некоторый вектор B. При этом сила, действующая на элемент тока равна:

В еличина B называется вектором магнитной индукции и является основной характеристикой магнитного поля. Модуль силы:

Где α – угол между векторомdlи вектором B. Направление силы определяется правилом правого буравчика или правилом левой руки.Линии магнитной индукции всегда замкнуты в отличие от линий напряженности электростатического поля.Закон Био-Савара-Лапласа определяет вектор магнитной индукции поля, созданного элементом тока

Модуль

Направление вектора dB определяется правилом правого винта.

2 4.Принцип суперпозиции магнитных полей. Магнитное поле кругового тока. Принцип суперпозиции полей: если поле создано несколькими проводниками с током, то магнитная индукция результирующего поля равна сумме магнитных индукций полей, созданных каждым проводником в отдельности:

П ринцип суперпозиции справедлив

и для элементов тока:

М агнитное поле

к ругового тока:

Е сли z=0