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)

Потенциалов. Электродвижущая сила





Электрическое напряжение. Разность электрических

Если частица с зарядом q переносится в электрическом поле вдоль некоторого пути, то действующие на нее силы поля совершают определенную работу. Отношение этой работы к переносимому заряду представляет собой физическую величину, называемую электрическим напряжением. При перемещении частицы по пути dl (рисунок 2) силы поля совершают работу

 

. (7)

Рисунок 2

Через в приведенной формуле обозначен вектор, равный по величине элементу пути dl и направленный по касательной Т к пути в сторону перемещения заряженной частицы. Угол a есть угол между векторами и .

Работа, совершаемая силами поля при перемещении частицы вдоль всего пути от точки А до точки В (рисунок 2), равна

. (8)

Как видно из приведенного выражения, рассматриваемая работа пропорциональна линейному интегралу напряженности поля вдоль заданного пути от А к В, который, в свою очередь, равен электрическому напряжению вдоль этого пути. Напряжение принято обозначать буквой и. Тогда

 

. (9)

 

Таким образом, электрическое напряжение представляет собой физическую величину, характеризующую электрическое поле вдоль рассматриваемого пути и равную линейному интегралу напряженности электрического поля вдоль этого пути.

Наряду с термином напряжение вдоль некоторого участка пути часто используется термин падение напряжения вдоль этого участка. Тогда линейный интеграл напряженности электрического поля вдоль некоторого замкнутого контура представляет собой сумму падений напряжений вдоль всех участков этого контура.

Единицей напряжения является вольт (В).

Применительно к электростатическому полю (полю покоящихся заряженных тел), наряду с понятием «напряжение» часто используется понятие «разность потенциалов». Как показано ранее, при перенесении заряда в электрическом поле силы поля совершают работу. В электростатическом поле работа перемещения заряда между двумя точками не зависит от формы пути, соединяющего эти точки. Если траектория замкнута, то работа сил равна нулю, поскольку . Поля, обладающие таким свойством, являются потенциальными (консервативными).



В потенциальном поле можно ввести величину, описывающую потенциальную энергию вносимых в поле зарядов. Такую величину принято называть разностью потенциалов.

Разность электрических потенциалов двух точек А и В в электростатическом поле численно равна работе сил поля при перемещении точечного заряженного тела с положительным зарядом, равным единице, из одной точки (например, точки А) в другую (точку В):

 

. (10)

 

С другой стороны последний интеграл равен напряжению вдоль некоторого пути от точки А к точке В. Поэтому справедливо равенство

 

(11)

Перейдем к рассмотрению понятия электродвижущая сила(ЭДС).

Для того чтобы в проводнике поддерживать постоянное напряжение, которое движущиеся заряды стремятся уменьшить, необходимо дополнительное устройство, перемещающее заряды в направлении, противоположном направлению движения, вызываемому электрическими силами. Такое устройство называют источником ЭДС. Источник ЭДС является источником сторонних сил, выполняющих работу по перемещению заряда вдоль некоторого контура.

Будем говорить, что в замкнутом контуре действует электродвижущая сила е, если линейный интеграл напряженности электрического поля вдоль замкнутого контура не равен нулю.

Источниками ЭДС могут служить: электрические генераторы как постоянного, так и переменного тока, гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы.

ЭДС источника численно равна разности потенциалов (или напряжению) на его зажимах при разомкнутой внешней цепи (то есть при отсутствии тока в цепи нагрузки)

 

, (12)

 

где Астор – работа сторонних сил.

 

 





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1330; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


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



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) 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: 0.002 сек.