Сторонние электродвижущие силы

Сторонние электродвижущие силы

Сторонние электродвижущие силы

Замечание 1

Для того чтобы иметь постоянный электрический ток на заряды в цепи должны оказывать воздействие силы, отличные от сил электростатического поля. Данные силы получили название — сторонние силы. Любое устройство, создающее сторонние силы называют источником тока (источниками ЭДС).

Используем гидростатическую аналогию:

  1. Силы электростатического поля можно уподобить силе тяжести, которая хочет выровнять уровни жидкости в сообщающихся сосудах.
  2. Источник тока при этом выступает в роли насоса, который работает против силы тяжести и восстанавливает разность уровней жидкости в сосудах даже при имеющемся токе жидкости.

Сущность сторонних сил

Сторонняя электродвижущая сила (ЭДС) не может быть силой электростатического происхождения, поскольку электростатическое поле — это потенциальное поле. Это означает, что работа поля по замкнутому контуру с током, равна нулю. При данном условии ток не может существовать, так как он совершает работу по преодолению сопротивления проводников.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Итак, наличие постоянного тока является доказательством того, что ЭДС имеют не электростатическое происхождение.

Сторонняя электродвижущая сила может быть:

  • механической,
  • электрической,
  • химической и другой,

но никак не электростатической.

Механическая сторонняя электродвижущая сила

Рисунок 1. Источник. тока. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Рассмотрим схему самого простого источника тока, имеющего стороннюю электродвижущую силу механического происхождения (рис.1). Между электродами 1 и 2 находится нейтральное вещество, обладающее равным количеством положительных и отрицательных зарядов.

Сторонняя сила неэлектростатической природы передвигает заряды со знаком плюс к электроду 2, а отрицательные частицы к электроду 1. В результате данного процесса электрод 1 несет отрицательный заряд, а электрод 2 имеет заряд больше нуля.

Во внешней цепи от 2 к 1 идет электрический ток, который совершает работу. Требуемая для этого энергия передается системе сторонними силами.

Эти силы разделяют заряды между нашими электродами и доставляют эти заряды на электроды против сил электрического поля, напряженность которого $\vec E$, которое находится между электродами. Электрический ток, текущий между электродами 1 и 2 внутри источника ЭДС замыкает ток во внешней цепи.

При этом:

  • во внешней цепи ток следует от положительного электрода к заряженному отрицательно;
  • во внутренней цепи (внутри источника) ток следует от электрода со знаком минус к электроду со знаком плюс.

Рисунок 2. Электростатическая машина. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Практическим примером механической сторонней ЭДС может служить электростатическая машина. Схема такой машины изображена на рис.2. Заряды $Q+$ и $Q-$ создают электростатическое поле в пространстве между этими зарядами.

Изолированные друг от друга проводящие пластинки перемещаются по окружности вокруг оси $О$ при воздействии сторонних механических сил. В положении 1 (рис.2) пластины соединяются друг с другом и становятся неподвижным проводником.

Благодаря электростатической индукции пластины $C$ и $D$ в данном положении заряжаются:

  • $C$ заряжается отрицательно;
  • $D$ заряжается положительно.

При дальнейшем движении их контакт с проводником нарушается и в положении 2 пластины становятся изолированными друг от друга, но имеют заряды разного знака. В положении 3 пластины контактируют с электродами $A$ и $B$.

На эти электроды переходит заряд с пластин. Между электродами по цепи $BGA$ идет электрический ток. При наличии только одной пары вращающихся проводников $C; D$, ток по цепи течет импульсами, по два импульса за один оборот.

Если иметь большое количество пар пластин, подобных $C$ и $D$, таких, чтобы они контактировали с нашими электродами последовательно с очень маленькими разрывами, то можно организовать почти постоянный ток во внешней цепи. Данная машина реализует стороннюю ЭДС механического происхождения, которая возникает за счет механических сил, которые обеспечивают перемещение пластин $C$ и $D$ по окружности.

Последовательность превращений энергии при таком действии выглядит так:

  1. Сторонние механические силы, двигая пластины $C$ и $D$, выполняют работу против сил электрического поля, которое имеется между зарядами $Q+$ и $Q-$.
  2. Эти силы переносят заряды на пластинах $C$ и $D$ к электродам $A$ и $B$. В результате изменяется энергия электрического поля, так происходит переход энергии из механической формы в энергию электрического поля.
  3. После этого данная энергия при протекании тока по цепи трансформируется в джоулеву теплоту и другие формы энергии, которые обусловлены работой тока в цепи.

Элемент Вольта

Распространенными источниками постоянного тока служат гальванические элементы. Рассмотрим элемент Вольта. Основные его структурные элементы:

  • медная пластина;
  • цинковая пластина;
  • раствор серной кислоты.

Пластины погружены в раствор кислоты. Учитывая электрохимические потенциалы металлов, получим ЭДС элемента Вольта около 1,1 В.

Ошибочно предполагать, что сторонние ЭДС появляются в пространстве между пластинами. В элементе Вольта возникают две сторонние ЭДС, которые локализованы в поверхностных слоях, где соприкасаются пластинки с раствором кислоты. Данные слои имеют толщину размера молекулы. Во всем остальном объеме раствора сторонних ЭДС нет.

Если соединить пластины элемента при помощи проводника, то в нем возникнет электрический ток, направленный от медной пластины (положительного электрода) к пластине из цинка (отрицательному электроду).

В растворе в пространстве между электродами, ток направлен от цинка к меди. Получается, что линии постоянного тока замкнуты.

Сторонняя ЭДС элемента определена свойствами элемента и не зависит от силы протекающего по цепи тока. Падение напряжения на внешней цепи ($U=RI$) не равно ЭДС элемента и всегда меньше ее. Это напряжение между клеммами работающего элемента, если по цепи течет ток.

При росте силы тока, напряжение во внешней цепи уменьшается, причем тем больше, чем значительнее внутреннее сопротивление элемента. Используя элемент, надо помнить, нужно, чтобы напряжение во внешней цепи как можно меньше зависело от силы тока, то есть от нагрузки. Следовательно, важной характеристикой элемента служит внутреннее сопротивление.

Чем меньше внутреннее сопротивление (при других равных характеристиках), тем выше качество источника сторонних ЭДС.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/elektrodvizhuschaya_sila_eds/storonnie_elektrodvizhuschie_sily/

ЭДС. Закон Ома для полной цепи

Сторонние электродвижущие силы

Автор статьи — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев

Темы кодификатора ЕГЭ: электродвижущая сила, внутреннее сопротивление источника тока, закон Ома для полной электрической цепи

До сих пор при изучении электрического тока мы рассматривали направленное движение свободных зарядов во внешней цепи, то есть в проводниках, подсоединённых к клеммам источника тока.

Как мы знаем, положительный заряд :

• уходит во внешнюю цепь с положительной клеммы источника;

• перемещается во внешней цепи под действием стационарного электрического поля, создаваемого другими движущимися зарядами;

• приходит на отрицательную клемму источника, завершая свой путь во внешней цепи.

Теперь нашему положительному заряду нужно замкнуть свою траекторию и вернуться на положительную клемму. Для этого ему требуется преодолеть заключительный отрезок пути — внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной.

Но вдумайтесь: идти туда ему совсем не хочется! Отрицательная клемма притягивает его к себе, положительная клемма его от себя отталкивает, и в результате на наш заряд внутри источника действует электрическая сила , направленная против движения заряда (т.е.

против направления тока).

Сторонняя сила

Тем не менее, ток по цепи идёт; стало быть, имеется сила, «протаскивающая» заряд сквозь источник вопреки противодействию электрического поля клемм (рис. 1).

Рис. 1. Сторонняя сила

Эта сила называется сторонней силой; именно благодаря ей и функционирует источник тока. Сторонняя сила не имеет отношения к стационарному электрическому полю — у неё, как говорят, неэлектрическое происхождение; в батарейках, например, она возникает благодаря протеканию соответствующих химических реакций.

Обозначим через работу сторонней силы по перемещению положительного заряда q внутри источника тока от отрицательной клеммы к положительной. Эта работа положительна, так как направление сторонней силы совпадает с направлением перемещения заряда. Работа сторонней силы называется также работой источника тока.

Во внешней цепи сторонняя сила отсутствует, так что работа сторонней силы по перемещению заряда во внешней цепи равна нулю. Поэтому работа сторонней силы по перемещению заряда вокруг всей цепи сводится к работе по перемещению этого заряда только лишь внутри источника тока. Таким образом, — это также работа сторонней силы по перемещению заряда по всей цепи.

Мы видим, что сторонняя сила является непотенциальной — её работа при перемещении заряда по замкнутому пути не равна нулю. Именно эта непотенциальность и обеспечивает циркулирование электрического тока; потенциальное электрическое поле, как мы уже говорили ранее, не может поддерживать постоянный ток.

Опыт показывает, что работа прямо пропорциональна перемещаемому заряду . Поэтому отношение уже не зависит от заряда и является количественной характеристикой источника тока. Это отношение обозначается :

(1)

Данная величина называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока. Как видим, ЭДС измеряется в вольтах (В), поэтому название «электродвижущая сила» является крайне неудачным. Но оно давно укоренилось, так что приходится смириться.

Когда вы видите надпись на батарейке: «1,5 В», то знайте, что это именно ЭДС. Равна ли эта величина напряжению, которое создаёт батарейка во внешней цепи? Оказывается, нет! Сейчас мы поймём, почему.

Закон Ома для полной цепи

Любой источник тока обладает своим сопротивлением , которое называется внутренним сопротивлением этого источника. Таким образом, источник тока имеет две важных характеристики: ЭДС и внутреннее сопротивление.

Пусть источник тока с ЭДС, равной , и внутренним сопротивлением подключён к резистору (который в данном случае называется внешним резистором, или внешней нагрузкой, или полезной нагрузкой). Всё это вместе называется полной цепью (рис. 2).

Рис. 2. Полная цепь

Наша задача — найти силу тока в цепи и напряжение на резисторе .

За время по цепи проходит заряд . Согласно формуле (1) источник тока совершает при этом работу:

(2)

Так как сила тока постоянна, работа источника целиком превращается в теплоту, которая выделяется на сопротивлениях и . Данное количество теплоты определяется законом Джоуля–Ленца:

(3)

Итак, , и мы приравниваем правые части формул (2) и (3):

После сокращения на получаем:

Вот мы и нашли ток в цепи:

(4)

Формула (4) называется законом Ома для полной цепи.

Если соединить клеммы источника проводом пренебрежимо малого сопротивления , то получится короткое замыкание. Через источник при этом потечёт максимальный ток — ток короткого замыкания:

Из-за малости внутреннего сопротивления ток короткого замыкания может быть весьма большим. Например, пальчиковая батарейка разогревается при этом так, что обжигает руки.

Зная силу тока (формула (4)), мы можем найти напряжение на резисторе с помощью закона Ома для участка цепи:

(5)

Это напряжение является разностью потенциалов между точками и (рис. 2). Потенциал точки равен потенциалу положительной клеммы источника; потенциал точки равен потенциалу отрицательной клеммы. Поэтому напряжение (5) называется также напряжением на клеммах источника.

Мы видим из формулы (5), что в реальной цепи будет — ведь умножается на дробь, меньшую единицы. Но есть два случая, когда .

1. Идеальный источник тока. Так называется источник с нулевым внутренним сопротивлением. При формула (5) даёт .

2. Разомкнутая цепь. Рассмотрим источник тока сам по себе, вне электрической цепи. В этом случае можно считать, что внешнее сопротивление бесконечно велико: . Тогда величина неотличима от , и формула (5) снова даёт нам .

Смысл этого результата прост: если источник не подключён к цепи, то вольтметр, подсоединённый к полюсам источника, покажет его ЭДС.

Кпд электрической цепи

Нетрудно понять, почему резистор называется полезной нагрузкой. Представьте себе, что это лампочка. Теплота, выделяющаяся на лампочке, является полезной, так как благодаря этой теплоте лампочка выполняет своё предназначение — даёт свет.

Количество теплоты, выделяющееся на полезной нагрузке за время , обозначим .

Если сила тока в цепи равна , то

Некоторое количество теплоты выделяется также на источнике тока:

Полное количество теплоты, которое выделяется в цепи, равно:

Кпд электрической цепи — это отношение полезного тепла к полному:

КПД цепи равен единице лишь в том случае, если источник тока идеальный .

Закон Ома для неоднородного участка

Простой закон Ома справедлив для так называемого однородного участка цепи — то есть участка, на котором нет источников тока. Сейчас мы получим более общие соотношения, из которых следует как закон Ома для однородного участка, так и полученный выше закон Ома для полной цепи.

Участок цепи называется неоднородным, если на нём имеется источник тока. Иными словами, неоднородный участок — это участок с ЭДС.

На рис. 3 и источник тока. ЭДС источника равна , его внутреннее сопротивление считаем равным нулю (усли внутреннее сопротивление источника равно , можно просто заменить резистор на резистор ).

Рис. 3. ЭДС «помогает» току:

Сила тока на участке равна , ток течёт от точки к точке . Этот ток не обязательно вызван одним лишь источником . Рассматриваемый участок, как правило, входит в состав некоторой цепи (не изображённой на рисунке), а в этой цепи могут присутствовать и другие источники тока. Поэтому ток является результатом совокупного действия всех источников, имеющихся в цепи.

Пусть потенциалы точек и равны соответственно и . Подчеркнём ещё раз, что речь идёт о потенциале стационарного электрического поля, порождённого действием всех источников цепи — не только источника, принадлежащего данному участку, но и, возможно, имеющихся вне этого участка.

Напряжение на нашем участке равно: . За время через участок проходит заряд , при этом стационарное электрическое поле совершает работу:

Кроме того, положительную работу совершает источник тока (ведь заряд прошёл сквозь него!):

Сила тока постоянна, поэтому суммарная работа по продвижению заряда , совершаемая на участке стационарным элетрическим полем и сторонними силами источника, целиком превращается в тепло: .

Подставляем сюда выражения для , и закон Джоуля–Ленца:

Сокращая на , получаем закон Ома для неоднородного участка цепи:

(6)

или, что то же самое:

(7)

Обратите внимание: перед стоит знак «плюс». Причину этого мы уже указывали — источник тока в данном случае совершает положительную работу, «протаскивая» внутри себя заряд от отрицательной клеммы к положительной. Попросту говоря, источник «помогает» току протекать от точки к точке .

Отметим два следствия выведенных формул (6) и (7).

1. Если участок однородный, то . Тогда из формулы (6) получаем — закон Ома для однородного участка цепи.

2. Предположим, что источник тока обладает внутренним сопротивлением . Это, как мы уже упоминали, равносильно замене на :

Теперь замкнём наш участок, соединив точки и . Получим рассмотренную выше полную цепь. При этом окажется, что и предыдущая формула превратится в закон Ома для полной цепи:

Таким образом, закон Ома для однородного участка и закон Ома для полной цепи оба вытекают из закона Ома для неоднородного участка.

Может быть и другой случай подключения, когда источник «мешает» току идти по участку. Такая ситуация изображена на рис. 4. Здесь ток, идущий от к , направлен против действия сторонних сил источника.

Рис. 4. ЭДС «мешает» току:

Как такое возможно? Очень просто: другие источники, имеющиеся в цепи вне рассматриваемого участка, «пересиливают» источник на участке и вынуждают ток течь против . Именно так происходит, когда вы ставите телефон на зарядку: подключённый к розетке адаптер вызывает движение зарядов против действия сторонних сил аккумулятора телефона, и аккумулятор тем самым заряжается!

Что изменится теперь в выводе наших формул? Только одно — работа сторонних сил станет отрицательной:

Тогда закон Ома для неоднородного участка примет вид:

(8)

или:

где по-прежнему — напряжение на участке.

Давайте соберём вместе формулы (7) и (8) и запишем закон Ома для участка с ЭДС следующим образом:

Ток при этом течёт от точки к точке . Если направление тока совпадает с направлением сторонних сил, то перед ставится «плюс»; если же эти направления противоположны, то ставится «минус».

Источник: https://ege-study.ru/ru/ege/materialy/fizika/eds-zakon-oma-dlya-polnoj-cepi/

4.2. Сторонние силы. ЭДС

Сторонние электродвижущие силы

 Пусть на концах проводника длиной l создана разность потенциалов  которая порождает внутри него электрическое поле Е, направленное в сторону падения потенциала (рис. 4.5-1).  Если поле внутри проводника можно считать однородным, то

(4.11)

Рис. 4.5. Для возникновения тока необходима разность потенциалов на концах проводника.
Для поддержания разности потенциалов нужен источник тока

 При этом в проводнике возникает электрический ток, который идет от большего потенциала  к меньшему  . Движение (положительных) зарядов от к приводит к выравниванию потенциалов во всех точках. Электрическое поле в проводнике при этом исчезает, и ток прекращается. Очевидно, обязательным условием существования тока является наличие разности потенциалов

а для ее поддержания необходимо иметь специальное устройство, с помощью которого будет происходить разделение зарядов на концах проводника. Такое устройство называется источником тока. Таким образом, для получения тока требуется наличие замкнутой цепи и источника тока (рис. 4.5-2).

Гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы, электрические генераторы — примеры источников тока. Источник тока выполняет одновременно и вторую задачу — он замыкает электрическую цепь, по которой можно было бы осуществить непрерывное движение зарядов.

Ток течет по внешней части — проводнику и по внутренней — источнику тока. Источник тока имеет два полюса: положительный, с более высоким потенциалом, и отрицательный, с более низким потенциалом.

При разомкнутой внешней цепи на отрицательном полюсе источника тока образуется избыток электронов, а на положительном — недостаток.

Разделение зарядов в источнике тока производится с помощью внешних, так называемых сторонних сил, направленных против электрических сил, действующих на разноименные заряды в проводниках самого источника тока. Природа сторонних сил может быть самой различной: механической, химической (рис. 4.6), тепловой, биологической и т. д.

Рис. 4.6. Действие сторонних сил химического происхождения 

Итак, перемещение заряда по замкнутому проводнику под действием источника тока происходит за счет сил не электростатического происхождения — сторонних сил, действующих внутри источника. Электростатические силы не могут обеспечить движение зарядов по замкнутому контуру в силу своей консервативности (работа этих сил по замкнутому контуру равна нулю).

Таким образом, если цепь, состоящая из проводника и источника тока, замкнута, то по ней проходит ток, и при этом совершается работа сторонних сил. Эта работа складывается из работы, совершаемой против сил электрического поля внутри источника тока  , и работы, совершаемой против механических сил сопротивления среды источника , то есть

(4.12)

 

 Отношение работы, которую совершают сторонние силы при перемещении точечного заряда вдоль всей цепи, включая и источник тока, к заряду, называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока:
(4.13)

Работа против сил электрического поля равна

(4.14)

Если полюсы источника разомкнуты, то  , и тогда

(4.15)

то есть ЭДС источника тока при разомкнутой внешней цепи равна разности потенциалов, которая создается на его полюсах. 

Распределение потенциала в замкнутой цепи представлено на рис. 4.7. 

Рис. 4.7. Распределение потенциала в замкнутой электрической цепи 

Ясно, что движение положительных зарядов происходит в сторону уменьшения потенциала. В то же время необходимо наличие области, где движение зарядов происходит в сторону увеличения потенциала за счет сторонних сил. Проще говоря: чтобы вода текла вниз, кто-то должен поднять её наверх.

Дополнительная информация

http://www.aib.ru/~kam/biography/andre-mari-amper.htm  — Андре Мари Ампер (1775–1836);

http://www.xumuk.ru/tm.html — Таблица Менделеева;

http://www.xumuk.ru/encyklopedia/914.html — гальванические элементы;

http://delaysam.ru/poleznoe/poleznoe23.html — самодельный гальванический элемент;

http://www.powerinfo.ru/galvanic-pot.php  — гальванический элемент в банке;

http://www.powerinfo.ru/accumulatortype.php — аккумулятор, типы аккумуляторов;

 http://akkumulyatoroff.net/  —  стартерные аккумуляторные батареи;

http://www.unilib.neva.ru/dl/059/CHAPTER5/Chapter5.html  — электрические машины постоянного тока, генераторы.

http://www.atomenergoprom.ru/org/npp/  — производство электроэнергии, атомная энергетика;

http://energetiko.ru/energetika/gidroenergetika/ — производство электроэнергии, гидроэнергетика;

http://www.energy-bio.ru/ — производство электроэнергии, альтернативная энергетика;

http://www.gelezo.com/electricity/520000/520400/520440/44_sposobi_zashiti_ot_porajeniya_elektricheskim_tokom_v_elektroustanoah.html — защита от поражения электротоком.

Источник: https://online.mephi.ru/courses/physics/electricity/data/course/4/4.2.html

Сторонние силы

Сторонние электродвижущие силы

Силынеэлектростатического происхождения,действующие на заряды со стороныисточников тока называются стороннимисилами.

Электродвижущая сила

Скалярнаяфизическая величина, определяемаяработой, совершаемой сторонними силамипри перемещении единичного положительногозаряда, называется электродвижущейсилой (ЭДС),действующей в цепи или на ее участке:.

Напряжение

Напряжениеэтофизическая величина, определяемаяработой, совершаемой суммарным полемэлектростатических (кулоновских) исторонних сил при перемещении единичногоположительного заряда на данном участкецепи.

Разность потенциалов

Напряжениена неоднородном участке цепи(где есть сторонние силы) равно суммеЭДС источника и разности потенциаловна этом участке:

Дляоднородногоучастка цепи,где сторонние силы не действуют,

,т.е.напряжениесовпадает с разностью потенциалов наконцах участка цепи.

  1. Закон Ома для однородного участкацепи в интегральной и дифференциальной форме. Сопротивление и его зависимость от температуры. Сверхпроводимость.

ЗаконОма для однородного участкацепи винтегральнойи дифференциальной форме

ЗаконОма для однородного участка цепи:немецкийфизик Георг Ом экспериментальноустановил, чтосила тока вцепи прямо пропорциональна приложенномунапряжению и обратно пропорциональнасопротивлению проводника:.

ЗаконОма в дифференциальной форме (закон Омадля плотности тока). ЗаконОма в форме относится ко всему проводнику. Представимзакон Ома в дифференциальной (т.е.относящейся к элементу тока длиныdl)форме.

Некоторая точка внутри проводникахарактеризуется вектором плотноститока ,напряженностью электрического поляи свойствами материала проводника, т.е.удельным сопротивлением.

Выделим мысленно малый объем вблизирассматриваемой точки и подставимв закон Ома,получим:,здесь- разность потенциалов между сечениямиdSотстоящими на расстоянии dl.Следовательно,.

Учтем,что — напряженность электростатическогополя;- плотность электрического поля;- удельная электрическая проводимость.

Тогдаиз формулы (20) следует законОма в дифференциальной форме:.

Сопротивление и его зависимость от температуры

Температурнаязависимость сопротивления может бытьпредставлена в виде:,

Сверхпроводимость

Сверхпроводимость– свойствонекоторых проводников, заключающеесяв том, что их электрическое сопротивлениескачкомпадает донуля при охлаждении ниже определеннойкритической температуры Tк,характерной для данного проводника.

16. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца в интегральной и дифференциальной форме

Припротекании тока по однородному участкуцепи электрическое поле совершаетработу. За время Δt поцепи протекает заряд Δq = I Δt.Электрическое поле на выделенном учесткесовершает работу 

ΔA = (φ1 – φ2) Δq = Δφ12 I Δt = U I Δt,

где U =Δφ12 –напряжение. Эту работу называют работойэлектрического тока.

Еслиобе части формулы 

выражающей законОма для однородного участка цепи ссопротивлением R,умножить на IΔt,то получится соотношение 

Этосоотношение выражает закон сохраненияэнергии для однородного участка цепи.

РаботаΔAэлектрическоготокаI,протекающего по неподвижному проводникус сопротивлениемR,преобразуется в тепло ΔQ,выделяющееся на проводнике.

Законпреобразования работы тока в тепло былэкспериментально установлен независимодруг от друга Дж. Джоулем иЭ. Ленцем иносит название законаДжоуля–Ленца.

Мощностьэлектрического тока равна отношениюработы тока ΔA кинтервалу времени Δt,за которое эта работа была совершена: 

Работаэлектрического тока в СИ выражаетсяв джоулях (Дж),мощность – в ваттах (Вт).

ЗаконДжоуля-Ленца в дифференциальной форме- удельная мощность тока равна скалярномупроизведению векторов плотности токаи  напряженности электрическогополя:

 ,

где s -удельная проводимость;

r -удельное сопротивление среды.

 ЗаконДжоуля-Ленца в дифференциальной форменосит совершенно общий характер, т. е.не зависит от природы сил, возбуждающихэлектрический ток. Закон Джоуля-Ленца,как показывает опыт, справедлив и дляэлектролитов и для полупроводников.

17.. Обобщенный закон Ома для неоднородногоучастка цепи в интегральной идифференциальной форме. Анализ обобщенногозакона Ома. Замкнутая электрическаяцепь. Соединение сопротивлений:последовательное и параллельное.

Напомним,что неоднороднымназывается участок цепи, на которомдействуют сторонние силы, т.е. имеетсяисточник ЭДС

Обобщенныйзакон Ома в дифференциальной форме: нанеоднородном участке цепи под действиемэлектростатического поля и поля сторонних силст возникает плотность тока:

.

Анализобобщенного закона Ома:

ИсточникЭДС в цепи отсутствует: .

Соединение

Последовательное

Параллельное

Сохраняемая величина

Суммируемая величина

Напряжение

Сила тока

Результирующее сопротивление

ЗаконОма для замкнутой цепи:,

Источник: https://studfile.net/preview/4614927/page:8/

Booksm
Добавить комментарий