Сторонние силы

В том случае если два разноимённых заряда соединены проводником

То в этом случае по проводнику будет протекать электрический ток. Движение заряженных частиц по проводнику будет проходить до тех пор пока потенциалы положительных и отрицательных зарядов не выровняются между собой. Таким образом для поддержания электрического тока во внешней электрической цепи необходимо что бы на концах проводника была разность потенциалов. Наиболее просто добиться разности потенциалов на концах проводника можно с помощью разделения зарядов на концах проводника. Разделение зарядов (разделение потенциалов) на концах проводника может быть осуществлено с помощью сторонних сил, сил которые не имеют электрического происхождения, а именно сил химического, механического и.т.д. происхождения. В качестве устройства предназначенного для разделения электрического заряда и поддержания разности потенциалов в проводнике очень часто используют гальванический элемент.

Данные пластины соединены внешним проводником, по которому протекает электрический ток. Во внешней цепи (в той части замкнутого электрического контура по которой протекает ток и в которую не входит источник сторонних сил) заряженные частицы движутся под действием электрического поля. Для того что бы электрическая цепь была замкнутой, во внутренней части цепи то есть в гальваническом элементе заряженные частицы должны двигаться против ЭП. Во внутренней части электрической цепи то есть в гальваническом элементе для того что бы электрическая цепь была замкнутой движение заряженных частиц должно происходить против ЭП. Такое движение может происходить только под действием сторонних сил. Сил не электрического происхождения.

Основной характеристикой определяющей действие сторонних сил является величина получившая название ЭДС. ЭДС – определяется как работа сторонних сил по перемещению единичного пробного положительного заряда из одной точки цепи в другую.

Величину определяемую как силу действующую на единичный пробный положительных заряд называют напряжённостью сторонних сил. Таким образом на некоторый заряд Q действует сторонняя сила , то говорят о том что заряд Q находится в поле сторонних сил с напряжённостью:

Отсюда ЭДС можно определить как:

Для замкнутого контура при переносе заряженной частицы может быть определено как:

Таким образом в замкнутом электрическом контуре ЭДС будет равно циркуляции вектора напряжённости сторонних сил по замкнутому контуру. Рассмотрим случай когда на некоторый заряд Q будут действовать силы ЭСП в этом случае суммарная сила действующая на заряд Q:

- определяет стороннюю силу; - определяет силу действующую на данный заряд со стороны ЭСП

Работу силы по перемещению заряда Q из некоторой точки 1 в некоторую точку 2 данного электрического проводника можно определить следующим образом:

С учётом выражения

- элементарная разность потенциалов.

Выражение для работы на участке 12 по перемещению заряда Q под действием силы можно определить следующим образом:

- потенциал в первой точке; - потенциал во второй точке; - ЭДС на участке 12, измеряется в Вольтах.

Величина равная

получило названия напряжения на участке 1-2. Таким образом напряжение на участке 1-2 можно определить как работу совершённую сторонними силами и силами электростатического происхождения по перемещению единичного пробного положительного заряда на данном участке.

В том случае если цепь является замкнутой, то как видно из представленного выражения

Напряжение равно ЭДС. Если на участке 1-2 источник ЭДС отсутствует и движение происходит только под действием сил ЭП, то напряжение

Дата добавления: 2013-12-12