Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Закон Ома в дифференциальной форме

Закон Ома для однородного проводника.

 

Эксперимент показывает, что по проводнику течёт ток силой, если к его концам приложить напряжение, пропорциональный напряжению.

Коэффициент пропорциональности называется проводимостью проводника, который зависит от природы проводника, его геометрических размеров и температуры.

Величина обратная проводимости

.

называется электрическим сопротивлением проводника. Сопротивление измеряется в Омах (Ом), а единица измерения проводимости называется сименс.

Закон Ома гласит:

Сила тока, протекающего по однородному проводнику, пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:

.

В простейшем случае однородного проводника постоянного сечения сопротивление равно:

,

где – длина проводника, – площадь его поперечного сечения, - удельное сопротивление, зависящее от материала проводника и его температуры.

Удельное сопротивление равно сопротивлению проводника длиной 1м и сечением, измеряется в. Величина обратная удельному сопротивлению называется удельной проводимостью:.

У проводников удельное сопротивление является линейной функцией температуры:

,

где - термический коэффициент сопротивления, - удельное сопротивление при 0. Для большинства проводников. При температурах близких к абсолютному нулю сопротивление проводников уменьшается до нуля. Это явление называется сверхпроводимостью, открыто в 1911г. В 1986-87 гг. была обнаружена высокотемпературная сверхпроводимость материалов на основе керамики.

 

 

Рассмотрим небольшой участок однородного проводника постоянного сечения, находящегося под напряжением. Поделив напряжение на сопротивление участка и, учитывая, что

,,

находим

,

.

Плотность тока в каждой точке проводника пропорциональна напряжённости электрического поля. Полученное соотношение выражает локальный закон Ома и называется законом Ома в дифференциальной форме.

Отметим, что в случае постоянного тока избыточный заряд внутри однородного проводника равен нулю. Действительно, при постоянном токе, заряд, входящий в выделенный объём, равен заряду, выходящему из объема, т.е.

,

откуда следует

.

Учитывая, что

,,

,

т.е..

Избыточный заряд может появиться только на поверхности однородного проводника, где проводник имеет неоднородность.

В проводнике при постоянном токе распределение зарядов не изменяется с течением времени, хотя и происходит движение зарядов, так как в каждой точке на место уходящих зарядов непрерывно поступают новые. Эти движущиеся заряды создают электрическое поле аналогичное полю неподвижных зарядов той же конфигурации, т.е. является потенциальным.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Плотность тока | Закон Ома в интегральной форме для участка, содержащего источник тока
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 535; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.