1.Natężenie prądu - wielkość fizyczna charakteryzująca przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez

wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku.

Gdzie: – zmiana ładunku równoważna przepływającemu ładunkowi (kulomb),

– czas przepływu ładunku (sekunda),

– natężenie prądu elektrycznego (amper).

2.Gęstość powierzchniowa prądu elektrycznego - wielkość fizyczna określająca natężenie prądu elektrycznego przypadającego na jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika.Gęstość prądu wyrażana jest w A/m².

Gęstość prądu w przewodniku definiuje się jako stosunek natężenia prądu do pola przekroju poprzecznego przewodnika:

gdzie I - natężenie prądu płynącego przez przewodnik,

S - pole przekroju poprzecznego przewodnika.

3.Prawo ciągłości prądu

W ośrodkach ciągłych, gęstość prądu jest wektorem zdefiniowanym w każdym punkcie przestrzeni w taki sposób, że jego kierunek i zwrot wskazują kierunek przepływu ładunku w danym punkcie, zaś wartość wyraża stosunek natężenia prądu do znikomo małego elementu powierzchni prostopadłej do tego wektora (przekroju prostopadłego do przepływu prądu w danym punkcie i chwili).

Dla ośrodków ciągłych prawo Ohma opisuje związek gęstości prądu z natężeniem pola elektrycznego wzorem:

gdzie:

– wektor gęstości prądu,

– tensor przewodnictwa elektrycznego,

– wektor natężenia pola elektrycznego.

4.Przewodnictro elektryczne- zjawisko skierowanego przenoszenia ładunków elektrycznych przez dodatnie lub ujemne nośniki (np. elektrony, jony) zachodzące w ośrodku materialnym pod wpływem przyłożonego zewnętrznego pola elektrycznego.

Ze względu na duże różnice wartości przewodności elektrycznej właściwej wszystkie ciała można umownie podzielić na:

• przewodniki (metale)

• półprzewodniki

• izolatory

Przewodność elektryczna zależy od koncentracji nośników prądu i ich ruchliwości:

gdzie

q - ładunek nośników,

n - koncentracja nośników,

• - ruchliwość nośników.

Zależnie od rodzaju ładunków stanowiących prąd elektryczny wyróżnia się następujące mechanizmy (rodzaje) przewodnictwa elektrycznego:

• elektronowe - nośnikami ładunku są elektrony.

• dziurowe - nośnikami ładunku są elektrony poruszające się w paśmie walencyjnym (podstawowym) .

• jonowe - nośnikami ładunku są jony.

• mieszane - nośnikami ładunku są zarówno elektrony, jak i jony.

Jednostką przewodnictwa w układzie SI jest simens - S:

1 S = 1/ Ω = A/V.

Opór elektryczny:

Rezystancja– wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą zespolonej impedancji.

gdzie

l – długość przewodnika,

S – pole przekroju poprzecznego przewodnika,

ρ – rezystywność (opór właściwy) przewodnika, parametr charakteryzujący materiał.

5.Omowe i nieomowe elementy obwodu

wiele materiałów zachowuje się inaczej i proporcjonalność nie jest zachowana (prawo Ohma nie jest spełnione, a opór, czyli współczynnik R, nie jest stały). Materiały i elementy elektroniczne, dla których spełnione jest prawo Ohma nazywa się liniowymi (lub omowymi), a dla których nie – nieliniowymi (lub nieomowymi).

6.Składanie oporów

W połączeniu szeregowym rezystancja zastępcza jest sumą poszczególnych wartości:

W połączeniu równoległym odwrotność rezystancji zastępczej jest sumą odwrotności poszczególnych wartości:

7.Zależność długości i przekroju przewodnika do rezystancji

Opór odcinka przewodnika o stałym przekroju poprzecznym jest proporcjonalny do długości tego odcinka l i odwrotnie proporcjonalny do pola przekroju S i zależy od materiału

8.Oporność i przewodnictwo właściwe

Rezystywność (oporność właściwa, opór właściwy) – wielkość charakteryzująca przewodnictwo elektryczne materiału. Jej wartość jest różna dla różnych materiałów.

Rezystywność jest zazwyczaj oznaczana jako ρ (mała grecka litera rho). Jednostką rezystywności w układzie SI jest om⋅metr (Ω·m).

Rezystywność ρ wiąże gęstość prądu elektrycznego z natężeniem pola elektrycznego w materiale:

,

gdzie:

- gęstość prądu elektrycznego,

- natężenie pola elektrycznego.

9. Postać mikroskopowa, okreslajacej zwiazek miedzy natezeniem pola i gestoscia

pradu w danym punkcie przewodnika. Rozpatrzymy ponownie przepływ pradu przez przewodnik o stałym przekroju poprzecznym. Jeżeli oba konce przekroju przewodnika sa powierzchniami ekwipotencjalnymi, natezenie pola E i gestosc pradu j beda miały stała wartosc i kierunek we

wszystkich punktach rozpatrywanego odcinka przewodnika:

E=U/l j=I/S

10. Atomistyczny pogląd na prawo ohma

Jest to wektor charakterystyczny raczej dla punktów wewnątrz

przewodnika niż dla przewodnika w całości.

Jeśli rozkład prądu na przekroju przewodnika o powierzchni A jest

równomierny, to wartość gęstości prądu we wszystkich punktach tego

przekroju jest równa: j=I/A

Wektor j ma w dowolnym punkcie taki kierunek, jaki miałby w tym

punkcie dodatni nośnik ładunku.

11. Temperaturowy współczynnik rezystancji (α lub TWR) to względna zmiana rezystancji danego materiału przy zmianie temperatury o 1 K, wyrażona w K^-1. W elektronice stosuje się między innymi rezystory wykonane ze specjalnych stopów metali o małym α, jak manganin czy konstantan oraz elementy półprzewodnikowe o dużym, ujemnym α - termistory.

Zależność rezystancji od temperatury jest dla większości metali w przybliżeniu liniowa i dla szerokiego przedziału temperatur prawdziwy jest wzór:

gdzie:

R_T - rezystancja w temperaturze T [Ω],

R₀ - rezystancja w temperaturze odniesienia T₀ [Ω],

α - temperaturowy współczynnik rezystancji [K^-1],

ΔT - zmiana temperatury równa T-T₀ [K],

12. Wzór Julie’a

Ilość ciepła wydzielanego w czasie przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik elektryczny jest wprost proporcjonalna do iloczynu oporu elektrycznego przewodnika, kwadratu natężenia prądu i czasu jego przepływu.

Zależność tę można wyrazić wzorem:

gdzie

– ilość wydzielonego ciepła;

– natężenie prądu elektrycznego;

– opór elektryczny przewodnika;

– czas przepływu prądu.

13.SEM

Siła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym^[1] równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.

Siła elektromotoryczna jest najważniejszym parametrem charakteryzującym źródła energii elektrycznej zwane też źródłami siły elektromotorycznej

Źródło siły elektromotorycznej przenosi ładunek elektryczny wbrew siłom pola elektrycznego. Siły przenoszące ładunek są nazywane siłami postronnymi. Siły postronne przenosząc ładunek wykonują pracę nad ładunkiem.

Siła elektromotoryczna źródła jest zdefiniowana jako iloraz pracy wykonanej przez źródło do wartości przenoszonego ładunku^[4].

gdzie:

• - siła elektromotoryczna,

• W - praca,

• q - przepływający ładunek.

Jednostką siły elektromotorycznej jest wolt (dżul na kulomb).

14. Źródło prądu może wytwarzać energię elektryczną kosztem innych form energii, np.:

• chemicznej (ogniwo chemiczne)

• cieplnej (zjawisko Seebecka)

• mechanicznej (prądnica)

• świetlnej (fotoogniwo)

15. Idealne źródło prądu nie posiada oporu wewnętrznego

16.Prawo ohma dla obwodu:

Natężenie prądu stałego jest proporcjonale do całkowitej siły elektromotorycznej w obwodzie zamknietym lub do różnicy potencjałów  między końcami części obwodu nie zawirającej żródeł  siły elektromotorycznej.

17.Prawo kirchoffa

Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła

18.Dopasowanie elektryczne pźródła do odbiornika

Dopasowanie energetyczne obciążenia do źródła jest to zapewnienie warunków pozwalających na przekazanie maksymalnej mocy ze źródła do obciążenia.

W obwodach prądu stałego warunek ten to równość rezystancji obciążenia z rezystancją wewnętrzną źródła:

W obwodach prądu harmonicznego, warunkiem dopasowania energetycznego jest równość impedancji obciążenia i sprzężonej wartości impedancji wewnętrznej źródła:

Przy czym w obwodach prądu przemiennego wyróżnia się dopasowanie energetyczne ze względu na:

• maksymalną moc pozorną

• maksymalną moc czynną

19.Łączenie źródeł

Połączenie szeregowe źródeł napięcia

Przy połączeniu szeregowym źródeł napięcia łączymy zacisk plus pierwszego z zaciskiem minus drugiego, plus drugiego z minusem trzeciego itd. Dzięki łączeniu szeregowemu źródeł napięcia o jednakowej biegunowości napięcie na zaciskach układu wzrasta. Zasada przy łączeniu szeregowym jest taka, żeby wszystkie źródła miały tą samą pojemność i możliwie zbliżone oporności wewnętrzne. Wypadkowa oporność wewnętrzna jest sumą wszystkich oporności wew. Pojemność wypadkowa jest taka jaką ma pojedyncze ogniwo (lub ogniwo o najmniejszej pojemności).

Połączenie równoległe źródeł napięcia

Przy połączeniu równoległym źródeł napięcia zaciski plus łączymy z plusem a zaciski minus z minusem. Wykonuje się je aby zwiększyć wydajność prądową. Zasada jest taka, że wszystkie ogniwa muszą mieć takie same napięcia i zalecana jest taka sama pojemność. Wypadkowa pojemność jest sumą pojemności połączonych ze sobą ogniw.

20.Metoda techniczna pomiaru rezystancji polega na praktycznym zastosowaniu prawa Ohma zgodnie ze wzorem:

Dla układu poprawnie mierzonego napięcia prąd płynący przez amperomierz jest sumą prądów płynących przez mierzony rezystor i woltomierz.

W układzie poprawnie mierzonego prądu woltomierz mierzy sumę napięć na mierzonym rezystorze i amperomierzu.

Obliczenie prawidłowej wartości rezystancji w każdym z układów wykonujemy uwzględniając odpowiednie poprawki.

W układzie poprawnie mierzonego napięcia jest to poprawka uwzględniająca prąd woltomierza.

Wartość mierzonej rezystancji wynosi:

W układzie poprawnie mierzonego prądu jest to poprawka uwzględniająca spadek napięcia na amperomierzu.

Wartość mierzonej rezystancji wynosi:

21. Woltomierz idealny Jest włączany równolegle do obwodu elektrycznego. Idealny woltomierz posiada nieskończenie dużą rezystancję wewnętrzną. W związku z tym oczekuje się pomijalnie małego poboru prądu przez cewkę pomiarową

Idealny amperomierz posiada nieskończenie małą rezystancję wewnętrzną. W amperomierzach rzeczywistych wartość rezystancji wewnętrznej jest różna od zera. W związku z tym występuje na nich spadek napięcia mający wpływ na dokładność wyniku dokonanego pomiaru.

22.Mostek Wheastone’a

W metrologii elektrycznej układem mostkowym nazywa się czwórnik , w którym do jednej pary zacisków dołączone jest napięcie zasilające (lub prąd zasilający ) , a do drugiej wskaźnik równowagi . Typowy układ mostkowy nazywany mostkiem Wheatstone`a lub mostkiem czteroramiennym przedstawia rysunek poniżej

Podstawowymi elementami mostka są :

a) rezystory R1 , R2 , R3 , R4 – tworzące cztery ramiona mostka

b) źródło zasilające o stałej sile elektromotorycznej E0 i rezystancji wewnętrznej R0

c) wskaźnik zera prądu stałego o rezystancji wewnętrznej Rw

23. Układ RC

Układ RC (ang. Resistor Capacitor), jest to obwód elektryczny złożony z rezystora i kondensatora zasilany napięciem albo natężeniem prądu elektrycznego.

ładowania, rozładowywania kondensatora przez rezystor.

oznacza czas w jakim kondensator naładuje się do 63,2% napięcia źródła zasilania.

Początkowo kondensator jest nie naładowany i zamknięcie obwodu w chwili t=0 wywołuje przepływ prądu ładującego kondensator.
Początkowa wartość napięcia na kondensatorze wynosi U_C=0, spadek potencjału na oporniku jest równy napięciu źródła U₀ a prąd początkowy i₀. W trakcie ładowania kondensatora napięcie na jego okładkach U_C rośnie a różnica potencjałów na oporniku maleje, odpowiednio do malejącego natężenia prądu w obwodzie.
Po pewnym czasie kondensator zostaje prawie całkowicie naładowany, prąd spada do zera podobnie jak napięcie na oporniku. Różnica potencjałów na okładkach kondensatora odpowiada tej pomiędzy zaciskami źródła.

24. Elektroliza

Elektroliza — w chemii i fizyce - ogólna nazwa na wszelkie zmiany struktury chemicznej substancji, zachodzące pod wpływem przyłożonego do niej zewnętrznego napięcia elektrycznego. W węższym zakresie pojęcie to obejmuje tylko procesy rozkładu.^[1] Elektrolizie towarzyszyć może (choć nie musi) szereg dodatkowych zjawisk, takich jak dysocjacja elektrolityczna, transport jonów do elektrod, wtórne przemiany jonów na elektrodach i inne. W sensie technologicznym przez elektrolizę rozumie się wszystkie te procesy łącznie.

Prawa elektrolizy Faradaya

Masa substancji wydzielonej podczas elektrolizy jest proporcjonalna do ładunku, który przepłynął przez elektrolit

m = Q·k = I·t·k

gdzie:

k – równoważnik elektrochemiczny

Q – ładunek elektryczny

I – natężenie prądu elektrycznego

t – czas

2. Ładunek Q potrzebny do wydzielenia lub wchłonięcia masy m jest dany zależnością

gdzie:

F – stała Faradaya (w kulombach/mol)

z – ładunek jonu (bezwymiarowe)

M – masa molowa jonu (w gram/mol).

Stała Faradaya – stała fizyczna, która oznacza ładunek elektryczny przypadający na jeden mol elektronów (bez znaku):

gdzie:

N_A – stała Avogadra,

e   – ładunek elektronu.