1.Omów prawa Kirchhoffa

Kirchhoffa prawa, dwa podstawowe prawa dotyczące przepływu prądu stałego w obwodach:

I prawo Kirchhoffa: wektorowa suma wszystkich natężeń prądudopływających do punktu rozgałęzienia w obwodzie elektrycznym równa jest zeru (inaczej: suma natężeń prądów wpływających do punktu rozgałęzienia równa jest sumie natężeń prądów wypływających).

II prawo Kirchhoffa: suma spadków napięcia w każdym zamkniętymobwodzie elektrycznym równa jest zewnętrznej sile elektromotorycznej SEM działającej na ten obwód.

Prawa Kirchhoffa pozwalają ułożyć i rozwiązać układ równań opisujący przepływ prądu stałego w dowolnie skomplikowanym obwodzie elektrycznym.

2. Wyprowadź wzory na opór zastępczy dla połączenia szeregowego i równoległego dwóch oporników R1 i R2

a)Opór zastępczy dla połączenia równoległego

Połączenie równoległe (obwód równoległy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym wszystkie końce oraz wszystkie początki składowych elementów są połączone razem. Połączenie takie tworzy odpowiednią ilość gałęzi, w których mogą płynąć różne prądy, ale które zasilane są takim samym napięciem elektrycznym.

Połączenie równoległe oporników

Dla równoległego połączenia n oporników można wyliczyć rezystancję wypadkową (opór wypadkowy), R, który jest mniejszy od najmniejszego oporu składowego:

$\frac{1}{R}$= $\frac{1}{R_{1}}$ + $\frac{1}{R_{2}}$

b) Opór zastępczy dla połączenia szeregowego

Połączenie szeregowe (obwód szeregowy) jest to taki rodzaj połączenia elementów elektrycznych, w którym koniec jednego elementu łączy się z początkiem następnego. Połączenie takie tworzy szereg (łańcuch) elementów, w którym prąd elektryczny musi przepływać kolejno przez wszystkie elementy (natężenie prądu ma więc taką samą wartość dla wszystkich elementów w połączeniu szeregowym).

Dla szeregowego połączenia n oporników można wyliczyć rezystancję wypadkową (opór wypadkowy), R jako sumę rezystancji składowych:

R=R₁ + R₂

3.Opór właściwy

cecha substancji charakteryzująca opór danego materiału. Liczbowo równa jest oporowi próbki o długości 1 m i polu przekroju poprzecznego 1 m².

Rezystywność jest zazwyczaj oznaczana jako ρ (mała grecka litera rho).

Jednostką rezystywności w układzie SI jest om⋅metr (1 Ωm).

Odwrotność rezystywności to konduktywność.

Rezystywność określa wzór na zależność rezystancji przewodnika od jego wymiarów:

R= $\frac{l}{S}$

Z czego wynika:

=$\frac{\text{RS}}{l}$,

gdzie: R - rezystancja (opór), S - pole przekroju poprzecznego elementu, l - długość elementu.

Rezystywność jest wielkością charakterystyczną dla substancji w danej temperaturze.

W ogólności rezystywność metali wzrasta wraz z temperaturą, a rezystywność półprzewodników zmniejsza się przy wzroście temperatury.

Rezystywność niektórych substancji w niskich temperaturach znika całkowicie; zjawisko to nazywa się nadprzewodnictwem.

Przewodność właściwa- to miara zdolności materiału do przewodzenia prądu elektrycznego.

Przewodnictwo właściwe jest zazwyczaj oznaczane σ (mała grecka litera sigma).

Odwrotnością przewodnictwa właściwego jest opór właściwy.

Przewodnictwo właściwe materiału wyznaczyć można znając wymiary geometryczne i przewodnictwo elektryczne jednorodnego bloku danego materiału:

$\frac{\text{lG}}{S}$,

gdzie: G - przewodnictwo elektryczne, S - pole przekroju poprzecznego elementu, l - długość bloku.

Jednostką przewodnictwa właściwego w układzie SI jest simens na metr (1 S/m)

[] = $\frac{S}{m}$ = $\frac{1}{\mathrm{\Omega}*m}$

Przewodnictwo właściwe jest funkcją temperatury i spada dla metali przy wzroście temperatury, a w przypadku półprzewodników wzrasta wraz z temperaturą.

4.Omów zależność oporności elektrycznej metali od temperatury

5.Narysuj schemat układu dla mostka Wheatstone’a i wyprowadź wzór na wartość nieznanego oporu dla mostka zrównoważonego.

6.Udowodnij że opór zastępczy dwóch oporników połączony równolegle jest mniejszy od oporu mniejszego z nich

7.Zdefiniuj i omów pojęcia natężenia prądu elektrycznego oraz ładunku. Podaj definicje odpowiadających im jednostek

Natężenie prądu elektrycznego, I, wielkość skalarna (skalar) charakteryzująca przepływ prądu elektrycznego. Określa sumę ładunku elektrycznego Q przepływającego przez przewodnik w jednostce czasu. I=Q/t lub, dla prądów zmiennych w czasie, natężenie chwilowe wyraża się wzorem: I=dQ/dt, przy czym definiuje się też natężenie prądu skuteczne, równe takiemu natężeniu prądu stałego, przy którym w trakcie przepływu prądu w przewodniku wydzieli się taka sama ilość ciepła, jak dla danego prądu zmiennego. Natężenie prądu elektrycznego wyraża się w amperach(A).

Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznegooraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych. Ładunek elektryczny ciała może być dodatni lub ujemny. Dwa ładunki jednego znaku odpychają się, a pomiędzy ładunkiem dodatnim i ujemnym działa siła przyciągająca. Ładunki elektryczne są skwantowane, elektronowi przypisano elementarny ładunek ujemny, protonowi dodatni. Oddziaływania naładowanych cząstek elementarnych bada elektrodynamika kwantowa, opisuje się je za pomocą wymiany fotonu. Często używa się skrótowego pojęcia ładunek elektryczny dla ciała obdarzonego ładunkiem elektrycznym.

8. Zdefiniuj i omów pojęcia napięcia oraz oporu elektrycznego. Podaj definicje odpowiadających im jednostek

Napięcie elektryczne, różnica potencjału elektrostatycznego pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego. Napięcie elektryczne równe jest liczbowo pracy potrzebnej do przemieszczenia jednostkowego ładunku elektrycznego pomiędzy tymi punktami. Dla źródła prądu stałego napięcie elektryczne U równe jest sile elektromotorycznej (SEM) pomniejszonej o wewnętrzny spadek napięcia równy I·R (gdzie: I - natężenie prądu płynącego w źródle, R - oporność wewnętrzna źródła). Dla odbiornika energii (np. silnika elektrycznego) U=SEM+I·R. Jednostką napięcia elektrycznego jest wolt, a do jego pomiaru stosuje się woltomierze.

Rezystancja (opór, opór czynny, oporność^[1], oporność czynna) – wielkość charakteryzująca relacje między napięciem a natężeniem prądu elektrycznego w obwodach prądu stałego. W obwodach prądu przemiennego rezystancją nazywa się część rzeczywistą zespolonej impedancji.

Zwyczajowo rezystancję oznacza się często symbolem R. Jednostką rezystancji w układzie SI jest om, której symbolem jest Ω

9.Jak stwierdzić że dwie wielkości A i B onarczone niepewnościami u(A) oraz u(B) są sobie równe w granicach błędu?