RU KZ EN

Формулы по электрическому току – сила тока, напряжение, сопротивление

На этой странице представлены ключевые формулы по электрическому току: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома, работа и мощность тока, ЭДС, закон Джоуля-Ленца, а также формулы для последовательного и параллельного соединения проводников.

Формулы по электрическому току – закон Ома, работа, мощность, ЭДС, сила тока, напряжение, сопротивление: онлайн справочник по разделу физики

Подходит для подготовки к ОГЭ, ЕГЭ, ЕНТ и олимпиадам

Электрический ток. Сила тока. Сопротивление

Сила тока формула

$$I = \dfrac{q}{t}$$

Средняя сила тока

$$I_{\text{ср}} = \dfrac{q_1 + q_2 + q_3}{t_1 + t_2 + t_3} = \dfrac{I_1 \cdot t_1 + I_2 \cdot t_2 + I_3 \cdot t_3}{t_1 + t_2 + t_3}$$

Плотность тока

$$j = \dfrac{I}{S} = q_0 nv$$

Сопротивление проводника

$$R = \rho \dfrac{l}{S} \newline \rho - удельное сопротивление$$

Зависимость сопротивления проводника от температуры

$$R = R_0 (1 + \alpha t) \newline R_0 - \text{ сопротивление проводника при 0°С} \newline \alpha - \text{ температурный коэффициент сопротивления}$$

Закон Ома. Соединение проводников

Закон Ома

$$I = \dfrac{U}{R}$$

Закономерности последовательного соединения проводников

$$\text{Сила тока: } I_1 = I_2 = ... = I \newline \text{Напряжение: } U = U_1 + U_2 + ... \newline \text{Сопротивление: } R = R_1 + R_2 + ... \newline \text{Заряд конденсатора: } q_1 = q_2 = ... = q \newline \text{Электрическая емкость: } \dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + ... $$

Закономерности параллельного соединения проводников

$$\text{Сила тока: } I = I_1 + I_2 = ... \newline \text{Напряжение: } U_1 = U_2 = ... = U \newline \text{Сопротивление: } \dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2} + ... \newline \text{Заряд конденсатора: } q = q_1 + q_2 + ... \newline \text{Электрическая емкость: } C = C_1 + C_2 + ... $$

Электродвижущая сила источника

Формула электродвижущей силы источника (ЭДС)

$$\epsilon = \dfrac{A_{\text{ст}}}{q} \newline A_{\text{ст}} - \text{ работа сторонних сил при перемещении заряда q}$$

Закон Ома для полной цепи:

$$I = \dfrac{\epsilon}{R + r}$$

Падение напряжения во внешней цепи при этом равно

$$U = IR = \epsilon - Ir = \dfrac{\epsilon R}{R + r}$$

Сила тока короткого замыкания

$$I = \dfrac{\epsilon}{r}$$

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца

Работа электрического тока (закон Джоуля-Ленца)

$$Q = A = I^2 R \Delta t = IU \Delta t = \dfrac{U^2}{R} \Delta t$$

Мощность электрического тока

$$P = \dfrac{A}{\Delta t} = IU = \dfrac{U^2}{R} = I^2 R$$

Энергобаланс замкнутой цепи

Полезная мощность или мощность, выделяемая во внешней цепи

$$P_{\text{полез}} = P_{\text{внеш}} = I^2 R = \dfrac{\epsilon^2 R}{(R+r)^2}$$

Максимально возможная полезная мощность источника (R = r)

$$P_{\text{max}} = \dfrac{\epsilon^2}{4r}$$

Внутреннее сопротивление источника, при P1 = P2

$$r = \sqrt{R_1 R_2}$$

Мощность потерь или мощность внутри источника тока

$$P_{\text{потерь}} = P_{\text{внутр}} = I^2 r = \dfrac{\epsilon^2 r}{(R+r)^2}$$

Полная мощность, развиваемая источником тока

$$P_{\text{полн}} = P_{\text{полезн}} + P_{\text{потерь}} = I^2 R + I^2 r = \dfrac{\epsilon^2}{R+r} = I \epsilon$$

КПД источника тока

$$\eta = \dfrac{P_{\text{полезн}}}{P_{\text{полн}}} = \dfrac{R}{R+r}$$

Электролиз

Закон электролиза (закон Фарадея)

$$m = kQ = kIt \newline k = \dfrac{M}{enN_A} \newline k - \text{ электрохимический эквивалент} \newline n - \text{ валентность вещества} \newline N_A = 6,022 \cdot 10^{23} \text{ моль - постоянная Авогадро} \newline M - \text{ молярная масса вещества} \newline e - \text{ элементарный заряд}$$

Иногда также вводят следующее обозначение для постоянной Фарадея

$$F = eN_a$$