![]() 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) |
И напряжение
Сила и плотность тока. Сторонние силы, ЭДС ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Решение Поле, созданное заряженным шаром является неоднород- ным, поэтому энергия поля в слое диэлектрика распределена неравномерно. Однако объёмная плотность энергии будет одинакова во всех точках, отстоящих на равных расстояниях 49 от центра сферы, т.к. поле заряженного шара обладает сфери- ческой симметрией. Выразим энергию в элементарном сферическом слое диэлектрика объёмом dV: dW dV, где ω – объёмная плотность энергии. Полная энергия выразится интегралом 4 2 R d R W dV r dr , (1) где r – радиус элементарного сферического слоя; dr – его толщина. Объёмная плотность энергии определяется по формуле 2 0 E 2, где Е – напряжённость поля. В нашем случае 2 0 E Q 4 r и следовательно, 2 2 4 0 32 Q r . Подставив это выражение в формулу (1) и вынеся за знак интеграла постоянные величины, получим 2 2 2 2 0 0 0 1 1 8 8 8 () R d R W Q dr Q Q d r R R d R R d . R r dr R+dr 50 Произведя вычисления по этой формуле, найдём W = 12мкДж. Электрическим током называют упорядоченное движение электрических зарядов. Направленное движение электрических зарядов в проводнике под действием сил электрического поля называют током проводимости. Для появления и существова- ния тока проводимости необходимы два условия: 1. Наличие в данной среде электрических зарядов. В металлах ими являются электроны проводимости; в жидких проводниках (электролитах) – положительные и отрицатель- ные ионы; в газах – положительные ионы и электроны. 2. Наличие электрического поля, энергия которого затрачивалась бы на перемещение электрических зарядов. За направление электрического тока условно принима- ют направление движения положительных зарядов. Количест- венной характеристикой электрического тока является сила тока – заряд, протекающий через поперечное сечение проводника в единицу времени: dt I dq. (2.1) Силу тока можно связать со средней скоростью υ упорядоченного движения зарядов. За время dt через попереч- 51 ное сечение проводника площадью dS протечет заряд dq, заключенный в объеме проводника длиной dl= υ.dt, (рис.2.1) dq=q0 .n.dS.dl, где q0 – заряд каждой частицы, n – концентрация частиц. Тогда сила тока q ndS dt q ndSdl dt I dq 0 0 . (2.2) Плотность тока j – векторная физическая величина, численно равная силе тока, проходящего через единицу площади сечения проводника, проведенного перпендикулярно к направлению тока, и совпадающая с направлением тока q n dS j dI 0 . (2.3) Для того, чтобы ток был длительным, необходимо устройство, в котором какой-либо вид энергии непрерывно преобразовывался бы в энергию электрического поля. Такое устройство называется источником тока. В источнике тока перемещение носителей происходит против сил поля, а это возможно лишь благодаря силам неэлектростатического происхождения, называемых сторонними силами. Величина, равная работе сторонних сил по перемеще- нию единичного положительного заряда по замкнутой цепи называется электродвижущей силой (ЭДС) , q A ст, Дж В Кл . (2.4) Стороннюю силу, действующую на заряд, можно предста- вить через напряжённость поля сторонних сил ' cт F qE , (2.5) тогда ЭДС для замкнутой цепи определяется выражением ' l E dl. (2.6) 52 Следовательно, ЭДС, действующая в замкнутой цепи, равна циркуляции вектора напряжённости поля сторонних сил. Величина, численно равная работе, совершаемой электри- ческими и сторонними силами при перемещении единичного положительного з аряда на данном участке цепи, называется напряжением: 1 2 12 12 12 ( ') ( ) q E E d q U A. (2.7) I dl dS tg=1/R 0 U Рис.2.1 Рис.2.2 2.2 Обобщённый закон Ома. Дифференциальная
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 347; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |