Determinarea unor mărimi electrice și magnetice ale substanțelor

1. Tema si scopul lucrarii

Tema lucrarii: determinarea rezistivitatii electrice , conductibilitatii electrice , permitivitatii , susceptibilitatii electrice , permeabilitatii si susceptibilitatii magnetice ale unor substante.

Scopul lucrarii: cunoasterea unei metode de masurare cu ajutorul puntii RCL a unor marimi care caracterizeaza proprietatile electrice si magnetice ale substantelor.

2. Metoda de cercetare

a) Curentul electric

Miscarea ordonata a particulelor încarcate cu sarcini electrice se numeste curent electric.

Din punct de vedere cantitativ, curentul electric este caracterizat prin densitatea de curent electric si prin intensitatea curentului electric.

Densitatea de curent electric într-un punct din interiorul unui conductor care contine s tipuri de câte particule pe unitatea de volum, încarcate fiecare cu sarcinile electrice si aflate în miscare ordonata cu vitezele , reprezinta vectorul

având:

" modulul numeric egal cu sarcina electrica a particulelor care trec în unitatea de timp prin unitatea de suprafata asezata perpendicular pe directia de miscare în jurul acelui punct;

" directia de miscare a particulelor încarcate cu sarcini electrice în acel punct;

" sensul identic (invers) cu sensul de miscare în acel punct a particulelor încarcate cu sarcini electrice pozitive (negative).

Intensitatea de curentului electric printr-o suprafata de arie S dintr-un conductor reprezinta fluxul densitatii de curent prin acea suprafata

având:

" modulul numeric egal cu sarcina electrica a particulelor care trec în unitatea de timp prin suprafata aleasa;

" sensul identic (invers) cu sensul de miscare prin suprafata aleasa a particulelor încarcate cu sarcini electrice pozitive (negative).

În cazul unor conductori subtiri, în care densitatea de curent electric are aceeasi valoare în toate punctele unei sectiuni transversale, intensitatea curentului electric are valoarea identica I=jS prin orice sectiune transversala.

Pentru a mentine un curent electric permanent într-un conductor, asupra purtatorilor de sarcina electrica trebuie sa actioneze un câmp extern de natura neelectrostatica, imprimat sau indus de o sursa de curent electric. Astfel, asupra purtatorilor de sarcina electrica care asigura curentul electric într-un conductor actioneaza câmpul electric creat de acestia, de intensitate E, si câmpul imprimat sau indus de sursa de curent, de intensitate . Intensitatea câmpului total care se exercita asupra purtatorilor de sarcina electrica este

Pentru deplasarea unei particule încarcate cu sarcina electrica q pe un anumit drum între doua puncte si dintr-un conductor, câmpul total efectueaza lucrul mecanic

Marime (3)

numeric egala cu lucrul mecanic efectuat de câmpul total pentru deplasarea unei particule încarcate cu o unitate de sarcina electric între doua puncte dintr-un conductor, se numeste cadere de tensiune.

Conform formei diferentiale a legii conductiei electrice (legea lui Ohm), în cazul unor

conductori liniari si izotropi, densitatea de curent electric este direct proportionala cu intensitatea câmpului total:

unde marimile si se numesc respectiv conductibilitate electrica si rezistivitate electrica.

Calculând integrala curbilinie a celor doi membri ai relatiei (4) pe un anumit drum între doua puncte si dintr-un conductor liniar si izotrop, obtinem:

Daca conductorul este subtire si integrala se considera pe o portiune de lungime l de-a lungul lui, tinând seama de faptul da si jS=I=constant, avem:

Ajungem astfel la forma integrala a legii conductiei electrice (legea lui Ohm), care

stipuleaza ca intensitatea curentului electric care trece printr-o portiune dintr-un

conductor subtire, liniar si izotrop este direct proportionala cu caderea de tensiune dintre

capete: