Stały prąd elektryczny

1. Natężenie prądu

 

2. Wektor gęstości prądu

,

wektor ten skierowany jest w stronę ruchu ładunków dodatnich,

- powierzchnia prostopadła do j

gdzie:

- liczba elektronów przewodzenia w jednostce objętości,

- średnia prędkość uporządkowanego ruchu elektronów

 

3. Prawo Ohma dla części obwodu

gdzie:

I - natężenie prądu,

U - różnica potencjałów,

R - opór elektryczny.

 

4. Prawo Ohma w postaci różniczkowej

gdzie:

γ  przewodnictwo właściwe,

ρ  opór właściwy.

 

5. Prawo Joule'a-Lenza w postaci różniczkowej

gdzie:

w - gęstość mocy cieplnej

 

6. Prawo Wiedemanna-Franza

gdzie:

  współczynnik przewodnictwa cieplnego,

T- temperatura bezwzględna,

k - stała Boltzmanna,

e - ładunek elektronu.

 

7. Zależność oporu właściwego ρ przewodnictwa od temperatury

gdzie:

  temperaturowy współczynnik oporu.

 

8. Prawo Ohma w postaci całkowitej dla obwodu całkowitego

gdzie:

R - opór zewnętrzny,

r - opór wewnętrzny źródła prądu o sile elektromotorycznej E.

 

 

9. Prawo Joule'a -Lenza w postaci całkowej

 

10. Pierwsze prawo Kirchhoffa

Algebraiczna suma natężeń prądów schodzących się w węźle równa się zeru. Prądy wpływające do węzła uważa się za dodatnie, wypływające - za ujemne.

 

11. Drugie prawo Kirchhoffa

Suma algebraiczna iloczynów natężeń prądów
przez opory
w zamkniętym konturze, wybranym w sposób dowolny ze złożonego obwodu, równa się algebraicznej sumie występujących w tym konturze sił elektromotorycznych

Przy rozwiązywaniu zadań wybiera się dowolny kierunek obchodzenia obwodu (na przykład zgodny z ruchem wskazówek zegara). Dla wszystkich elementów obwodu wybiera się dowolnie kierunki prądów. Te prądy. których kierunek zgadza się z kierunkiem obchodzenia obwodu, uważa się za dodatnie. Prądy płynące przeciwnie - za ujemne.

Siły elektromotoryczne uważa się za dodatnie, jeżeli wytwarzają one prądy zgodne z kierunkiem obejścia.

Jeżeli w wyniku otrzymuje się rozwiązanie ujemne na wartość natężenia prądu to oznacza to, że rzeczywisty kierunek prądu jest przeciwny do kierunku uprzednio wybranego.

 

12. Pierwsze prawo elektrolizy (I prawo Faraday'a)

gdzie:

M - masa substancji wydzielonej na elektrodzie,

k - równoważnik elektrochemiczny substancji,

q - ładunek, który przepłynął przez elektrolit.

 

13. Drugie prawo elektrolizy (II prawo Faraday'a)

gdzie:

A - masa atomowa,

Z - wartościowość wydzielonego pierwiastka,

F - stała Faraday'a

 

14. Różnica potencjałów w zjawisku Halla

gdzie:

B - indukcja pola magnetycznego,

I - natężenie prądu,

d - wymiar liniowy próbki w kierunku wektora B,

R - stała Halla.

 

15. Kontaktowa różnica potencjałów na granicy dwóch metali 1 i 2

,

gdzie:

- praca wyjścia swobodnych elektronów z metali,

k - stała Boltzmanna,

- stężenia elektronów przewodnictwa w metalach.

 

16. Siła termoelektryczna

,

gdzie:

- różnica temperatur złącz,

  współczynnik, który zależy od rodzaju stykających się metali.

 

17. Wzór Peltiera

gdzie:

Q - ilość ciepła wydzielona w złączu w wyniku zjawisku Peltiera,

q - ładunek, który przepłynął przez złącze,

P - współczynnik proporcjonalności (współczynnik Peltiera).

 

18. Liczba par jonów, które rekombinują w jednostce czasu, w jednostce objętości gazu

gdzie:

r - współczynnik rekombinacji,

n - liczba par jonów znajdujących się w jednostce objętości gazu.

 

19. Wzór Richardsona

,

gdzie:

- gęstość prądu nasycenia w zjawisku emisji termoelektrycznej,

B - stała uniwersalna

gdzie:

A - praca wyjścia elektronu z metalu,

k - stała Boltzmanna,

T - temperatura bezwzględna metalu.

---