26. Электрический ток. Уравнение непрерывности. Законы постоянного тока. Проводимость различных сред. Критерий квазистационарности.

Силой тока наз скалярная величина равная количеству эл заряда, который за ед. времени переносится сквозь некоторую площадь сечения проводника. I=Δq/Δt. Постоянным наз. ток сила и направление которого сохраняется. Для того, чтобы в проводнике мог существовать постоянный ток необходимо 1) Е не равна нулю и не изменяется с течением времени 2) цепь постоянного тока должна быть замкнутой 3)на свободные заряды, помимо кулоновских сил должны действовать неэлектрические силы, наз сторонними (создаются источниками тока) Закон Ома для произвольного участка цепи: напряжение(падение напряжения) на участке цепи равно произведению сопротивления этого участка на силу тока. U=RI Иначе: падение напряжения на участке цепи равно сумме разности потенциалов на концах участка и приложенных к нему ЭДС RI=(φ₁-φ₂)+ε. Закон Ома для участка цепи не содержащего ЭДС: . Закон Ома для полной эл цени, состоящей из источника тока с ЭДС и внутренним сопротивлением r и внешнего сопротивления R I=ε/(R+r). Сила тока пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна сумме внутреннего и внешнего сопротивлений. Закон Ома в дифференциальной форме: , j – плотность тока,

σ- удельное сопротивление. Экспериментально было установлено, что при прохождении тока через проводник, обладающий R, в последнем выделяется теплота, т.е. он нагревается. Закон Джоуля – Ленца: количество теплоты выделяемое проводником с током равно произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени прохождения тока по проводнику Q=I²Rt. Эл цепь представляет собой совокупность проводников и источников тока. В общем случае эл цепь является разветвленной и содержит узлы. Узлом называется точка в которой сходятся не менее 3-х проводников. Расчет разветвленной цепи состоит в том, чтобы по заданным сопротивлениям участков цепи и приложенным к ним ЭДС найти силы токов в каждом участке цепи: 1) правило узлов (1-ое правило Кирхгофа) алгебраическая сумма сил токов сходящихся в узле равна нулю, n - число проводников. Токи считаются положительными если они втекают в узел.

2) правило контуров (2-ое правило) в любом замкнутом контуре произвольно выбранном в разветвленной эл цепи алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме имеющихся в контуре ЭДС.

Плазма – 4 агрегатное состояние вещества, характеризующаяся высокой степенью ионизации его частиц при равенстве концентрации положительно и отрицательно заряженных частиц. Плазму, содержащую электроны и ионы наз электронно-ионной. Электролитами наз вещества, в которых электрический ток осуществляется ионной проводимостью (упорядочное движение ионов под действием внешнего электрического поля) Электрическое поле, вызывающее упорядочное движение ионов создается в жидкости электродами, проводниками, соединенными с источником тока. Положительно заряженный электрод наз анодом, отрицательный – катодом. Прохождение эл тока через жидкости сопровождается электролизом – выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита. Возникновение ионов в электролитах объясняется явлением эл диссоциации – распадом молекул растворенного вещества на “+”, “–“ ионы в р-те взаимодействия с растворителем. При тепловом хаотическом движении ионов в растворе может происходить процесс воссоединения ионов противоположных знаков в нейтральные молекулы. (рекомбинация) Между процессами эл диссоциации и рекомбинации при неизменных условиях устанавливается динамическое равновесие, при котором число молекул распадающихся на ионы в ед времени равно числу ионов, которые за это время воссоединяются. В состоянии динамического равновесия раствор электролита характеризуется степень диссоциации, определяющей число носителей тока в жидкости – ионов противоположного знака. Ионы в электролитах движутся хаотически до тех пор пока в жидкость не опускается электрод, тогда на хаотическое движение ионов накладывается их упорядоченное движение к соответствующим электродам и в жидкости возникает ток. Плотность эл тока в электролитах подчиняется закону Ома: j = λE, λ-удельная электропроводность. Первый закон Фарадея: масса вещества, выделяющегося на электроде прямо пропорциональна эл заряду, прошедшему через электролит m = kq или m = kIt, к- электрохимический эквивалент вещества; второй закон Фарадея: электрохимические эквиваленты веществ прямо пропорциональны отношению их атомных масс А к валентности n . F=1/c наз числом Фарадея.Ток в цепи изменяется во времени и вообще говоря в кажд. Момент вр. ток оказывается не одинаковым на разных участках цепи, из-за того, что ЭМ возмущения распростраяются с большой, но конечной скоростью. Однако во многих практических случаях мгнов. Зн-ние оказывается практически одинаковыми на всех участках цепи. Такой ток наз. Квазистационарным. Циклическая частота, с кот. Будет изменяться ток и ЭДС ω=2π/T. Если длина цепи l, то время распространения возмущения τ=l/c<<T, то мы можем считать, что значение I и ЭДС почти постоянными, это условие квазистационарности.