Электрическое поле в диэлектрике Энергия поля в среде Рассмотрим зарядку

и механическое состояние (объем) диэлектрика при этом поддерживаются неизменными.
A –

W – энергия электрического поля конденсатора

– энергия поля в среде

– плотность энергии поля в среде

(при )

электрических зарядов.
– заряд, прошедший через поверхность S за dt
–

– плотность тока

– объемная плотность заряда,

– скорость его носителя

(интегральная форма)
По теореме Остроградского-Гаусса
и
– уравнение непрерывности (дифференциальная форма)

и др.
– закон Ома для однородного участка цепи

– удельная проводимость,

– удельное сопротивление

(S = const)
1
2
– закон Ома для однородного участка цепи

Для длинного тонкого проводника

тока – наличие сторонних электродвижущих сил не электростатической природы.
– закон

– напряженность поля сторонних сил

закон Ома для неоднородного участка цепи (интегральная форма)
1
2

– величина, численно равная работе по перемещению

Измерение ЭДС

1

2

1

2

Идеальный вольтметр

Реальный вольтметр

замкнутой цепи

законом сохранения заряда в случае постоянных токов: алгебраическая сумма токов, сходящихся в

Правило знаков: (+) – токи, идущие к узлу (–) – токи, исходящие из узла (или наоборот)

законом Ома для замкнутого контура: алгебраическая сумма произведений сил токов в

Правило знаков: (+) – направление тока (ЭДС) совпадает с НО (–) – направление тока (ЭДС) противоположно НО

НО

НО – направление обхода

узловых потенциалов i . Значение одного узлового потенциала условно принимается равным

Постоянный электрический ток

Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа

Метод узловых потенциалов

где N – число узлов.

контурные токи in. Значение тока в ветви находится алгебраическим сложением всех

Постоянный электрический ток

Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа

Метод контурных токов

где N – число контуров.

контурных токов

перемещению заряда dQ
1
2
– закон Джоуля-Ленца (интегральная форма)
– тепловая мощность

плотность мощности:
– закон Джоуля-Ленца (локальная форма)

электрического поля по перемещению заряда dQ
1
2
Для замкнутой цепи:

плотность мощности:
– закон Джоуля-Ленца (локальная форма)

конденсатора

конденсатора
1
2

 – время свободного пробега
v – средняя тепловая скорость

Основные положения теории:

Электроны проводимости взаимодействуют только с ионами решетки посредством столкновений.
Движение электронов подчиняется законам Ньютона.
При неупругом соударении с ионом электрон передает всю избыточную кинетическую энергию решетке.

время  равно
Отсюда скорость дрейфа электронов
Если n – концентрация

в среднем энергию
С учетом частоты столкновений электрона
, где

проводимости. Роль ионов решетки незначительна.
- закон Видемана-Франца
 – коэффициент теплопроводности, 

Молекулярно-кинетическая теория:

где

– изохорная теплоемкость, приходящаяся на один электрон проводимости