Закон Ома для полной цепи.
где I - ток в цепи, А (Ампер); E - электродвижущая сила (э.д.с.) источника, В (Вольт); Re - внутреннее сопротивление источника, Ом; Rвн - внешнее сопротивление всей цепи, Ом.
Закон Ома для участка цепи:
где U - напряжение на зажимах участка цепи, В; R - сопротивление этого участка, Ом.
Закон Ома для участка цепи с Э.Д.С.:
где Е - Э.Д.С. источника, включенного в участок цепи (знак "+" применяется при согласном, знак "-" при встречном направлениях напряжения и Э.Д.С.); R - сопротивление участка цепи, включающее внутреннее сопротивление источника Е.
 |
| Простейшая электрическая цепь постоянного тока для пояснения закона Ома (К- ключ) |
Сопротивление и проводимость
Способность веществ проводить электрический ток характеризуется удельным сопротивлением или удельной проводимостью. За удельную сопротивление в системе СИ принимают сопротивление вещества в форме куба с ребром длиной 1 м.
Сопротивление проводника:
где ρ - удельное сопротивление Ом∙м; l - длина, м; s - поперечное сечение проводника, м².
Проводимость является величиной, обратной сопротивлению, G=1/R и измеряется в Сименсах (См).
Удельная проводимость См/м,:
Удельное сопротивление зависит от температуры:
где ρυ - удельное сопротивление проводника при конечной температуре, Ом∙м; ρ0 - то же, при начальной температуре; υ - интервал измерения температуры, °C; α - температурный коэффициент сопротивления, 1/°C.
Коэффициент α показывает, как возрастает удельное сопротивление при изменении температуры на 1 °C (может быть и положительным и отрицательным).
Электрические цепи могут быть с последовательным и параллельным соединением элементов цепи.
При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго с началом третьего и т.д.
 |
| Последовательное соединение резисторов |
Последовательное подключение обычно используется в тех случаях, когда необходимо целенаправленно включать или выключать определенное электрическое устройство.
При параллельном соединении начала всех проводников соединяются в одной общей точке электрической цепи, а их концы в другой общей точке.
 |
| Параллельное соединение резисторов |
Первый закон Кирхгофа.
Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи всегда равна нулю:
Токи в разветвлениях обратно пропорциональны сопротивлениям ветвей, например, для схемы параллельного соединения на рисунке выше:
В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма Э.Д.С. равна алгебраической сумме падений напряжений 
Падение напряжения на участке электрической цепи называется разность потенциалов между началом и концом этого участка:
Для определения знака слагаемых выбирают направление обхода контура, обычно совпадающее с направлением тока, и если направление Э.Д.С. совпадает при этом с направлением обхода, то ставят знак плюс, а если не совпадает, то знак - минус. Так же поступают и с падениями напряжения.
Напряжение, приложенное к последовательной цепи, состоящей из нескольких элементов, равна сумме падений напряжений на этих элементах (рисунок последовательного соединения резисторов):
Сопротивление цепи.
При последовательном соединении сопротивление цепи равно сумме сопротивлений участков цепи. Если элементов три, как показано на рисунках выше, то общее сопротивление:
При параллельном соединении общая проводимость всей цепи равна сумме проводимостей каждой из ветвей по отдельности:
или:
Мощность электрического тока:
где P - мощность, Вт; U - напряжение, В; I - ток, А; R - сопротивление, Ом; G - проводимость, См.
Мощность всей цепи равна сумме мощностей каждого элемента, независимо от того, соединены эти элементы параллельно или последовательно. Например для схем параллельного или последовательного соединения:
где P1, P2, P3 - мощность каждого элемента цепи.
Тепловое действие тока характеризуется соотношением:
где Q - количество теплоты, Дж; I - ток, А; R - сопротивление, Ом; t - время, с.
Магнитные свойства электрического тока
Вокруг проводника с током образуется магнитное поле, которое характеризуется замкнутыми силовыми линиями. Совокупность магнитных силовых линий называется магнитным потоком Ф, Вб:
Индуктивность - способность проводника с током наводить магнитное поле. Магнитный поток, действующий на площади s, называется магнитной индукцией.
Закон электромагнитной индукции
При перемешивании проводника в магнитном поле в нем возникает электродвижущая сила, В:
где В - магнитная индукция, Тл; v - скорость перемещения проводника, м/с; l - длина активной части проводника (находившейся в зоне магнитного поля), м; (̿B̿۸ ̿I̿) - угол между направлениями магнитной индукции и скорости.
В неподвижных относительно друг друга системах поле-проводник Э.Д.С. возникает при условии, что магнитное поле является переменным. В этом случае:
где dФ - преращение магнитного потока за интервал времени dt.
Знак "минус" означает, что Э.Д.С. будет препятствовать причине ее вызывающей. Если проводник, в котором наводится Э.Д.С. будет замкнут, в нем возникает ток, магнитный поток которого направлен навстречу исходному протоку.
Емкостные свойства тока.
Емкостью называется способность проводника удерживать заряд. Емкостью обладает любое электрическое устройство, поскольку электрическое поле возникает между двумя различно заряженными точками:
где С - емкость, Ф; Q - электрический заряд, Кл; U - напряжение, В.