Закон Ома для неоднородного участка и для полной цепи

Сторонние силы. Электродвижущая сила, напряжение.

Для непрерывного протекания тока в электрической цепи нужен источник тока (батарея, аккумулятор, генератор и т. п.). Если в проводниках заряды двигаются электрическими силами от большего потенциала к меньшему, то в источнике тока должны работать какие-то сторонние силы неэлектрического происхождения, которые будут перемещать заряды от меньшего потенциала к большему.

В замкнутой электрической цепи работают электрические силы в проводниках и сторонние силы внутри источника. Тогда

.

Работа электрических сил по перемещению единичного электрического заряда между двумя точками электрического поля называется разностью потенциалов между этими точками (см. формулу (2-15)).

j ₁ - j ₂ = (5-12)

Основной характеристикой любого источника является электродвижущая сила (ЭДС).

ЭДС ( E ) источника – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил А _ст, перемещающих электрический заряд q внутри источника против электрических сил, к величине этого заряда:

E₁₂ = . (5-13)

В Си ЭДС измеряется в вольтах (В).

Электрическое сопротивление источника называют внутренним сопротивлением r.

ЭДС на схемах изображают в виде:

Суммарная работа электрических и сторонних сил по перемещению единичного электрического заряда называется напряжением (падением напряжения) на данном участке.

E₁₂ (5-14)

В Си напряжение измеряется в вольтах (В).

Участок электрической цепи, на котором действуют кроме электрических еще и сторонние силы, называется неоднородным.

Закон Ома для неоднородного участка цепи утверждает: сила тока на таком участке прямо пропорциональна падению напряжения на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:

. (5-15)

Закон Ома для замкнутой (полной) электрической цепи (рис.) утверждает: сила тока в замкнутой цепи I прямо пропорциональна ЭДС в этой цепи и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи R _полн:

, (5-16)

где R – общее сопротивление внешней цепи.

Если в замкнутой цепи находится несколько ЭДС, то нужно вычислить алгебраическую сумму отдельных ЭДС:

E_об = E₁ + E₂ + … + E _n.

(E > 0, если сторонние силы действуют в направлении тока в цепи, и E < 0, если сторонние силы действуют в противоположном направлении тока в цепи).

При R ® 0 сила тока короткого замыкания.

- амперметр

r _A << R

- вольтметр

r _V >> R

Дата добавления: 2014-01-03