Закон Ома для замкненого кола

,

і ‑ відповідно, опори зовнішньої і внутрішньої (джерело живлення) ділянок кола.

Опір провідника

,

‑ питомий опір матеріалу провідника, і ‑ довжина і поперечний його переріз, відповідно.

Закон Ампера – на провідник зі струмом в магнітному полі, індукція якого , діє механічна сила

,

(7)

або в скалярній формі

,

де ‑ довжина провідника, ‑ кут між провідником і вектором .

Якщо провідник довжиною прямий, магнітне поле однорідне, тобто рівність (7) приймає вид

(8)

Напрям дії сили Ампера зручно визначати за правилом лівої руки: якщо ліву руку розмістити так, щоб вектор входив в долоню, чотири пальці, співпадали з напрямом струму в провіднику, то відігнутий великий палець покаже напрям дії сили ампера.

Як відомо з (7) та (8) сила Ампера пропорційно залежить як від величини струму , а індукції магнітного поля , так і від кута . Найбільшого значення набуває при , і найменшого при .

Закон Біо-Савара-Лапласа визначає величину індукції магнітного поля в будь-якій точці , створену струмом в елементі провідника .

,

або в скалярній формі

,

(9)

де ‑ магнітна стала, ‑ відносна магнітна проникність речовини (для різних речовин різна, визначається експериментально і приводиться в довідниках), ‑ відстань від елементу провідника до точки , ‑ кут між і .

Результуюча індукція кількох магнітних полів.

В загальному випадку

Закон повного струму – інтеграл по замкнутому контуру від скалярного добутку індукції магнітного поля на елемент довжини контуру рівний алгебраїчній сумі струмів, обмежених контуром помноженій на .

Індукція магнітного поля лінійного провідника з струмом

,

‑ відстань від провідника до даної точки поля.

Індукція магнітного поля в центрі колового струму радіусом

Напрям вектора визначається за правилом правостороннього гвинта (свердлика) (7): якщо обертальний рух гвинта збігається з напрямком колового струму, то напрям поступального руху гвинта вказує напрям індукції магнітного поля .

Індукція магнітного поля на осі довгої котушки (соленоїда) та тороїдальної котушки

,

(10)

де ‑ кількість витків на одиницю довжини контуру.

1.2.1.1 Основні положення та теоретичні закономірності класичної електронної теорії провідності матеріалів (теорія Друде, Лоренца).

Положення класичної електронної теорії провідності металів:

‑ всі метали мають кристалічну будову;

‑ простір між вузлами кристалічної гратки заповнений електронним газом – вільними електронами;

‑ вільні електрони не взаємодіють між собою і хаотично рухаються.