E = A/q. FСТ = E**q, где Е* - напряженность поля сторонних сил ::: physicedu.ru

Общая Физика

Страница 10

e = A/q.

FСТ = E**q, где Е* - напряженность поля сторонних сил.

Величина, равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного «+» заряда, называется падением напряжения (напряжением):

U12 = j1 - j2 + e12. Заказать мягкий контейнер Биг бэг мешки Биг бэги для упаковки купить мягкии.

Участок цепи, на котором не действуют сторонние силы, называется однородным, тогда:

U = j1 - j2.

Участок, на котором на носитель действуют сторонние силы, называется неотнородным.

32. Закон Ома, сопротивление проводников, закон Джоуля – Ленца:

Закон Ома: сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, при отсутствии сторонних сил, пропорциональна падению напряжения U на проводнике.

I = (1/R)*U, т.к. проводник однородный, то U = j1 - j2; R – электрическое сопротивление проводника.

[A] = [Ом]/[B].

Величина сопротивления зависит от формы, размеров и свойств материала проводника. Для однородного цилиндрического проводника:

R = r(l/S), где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения, r - удельное электрическое сопротивление, зависящее от свойств металла.

r = [Ом*м].

В металлах направление векторов Е и j (плотность тока) совпадают. Из этого следует, что

j = (1/r)*E = sE (закон Ома в дифференциальной форме), где s - удельная электрическая проводимость материала.

Закон Джоуля – Ленца:

Когда проводник неподвижен и химических превращений в нем не совершается, работа тока затрачивается на увеличение внутренней энергии проводника, в результате чего проводник нагревается, выделяется тепло:

Q = Uit = /по закону Ома/ = RI2t, закон получил название Джоуля – Ленца.

Если сила тока изменяется со временем, то кол-во теплоты за время t: Q = 0òt RI2dt.

Кол-во тепла в элементарном цилиндрическом объеме:

dQ = RI2dt = ((rdl)/dS)(jdS)2dt = = rj2dVdt, где dV = dS*dl.

Поделив выражение на dV и dt, получим кол-во теплоты, выделевшееся в ед. V за ед. t:

QУД = rj2 – удельная тепловая мощность тока.

33. Закон Ома для для неонородного участка цепи:

На неоднородном участке цепи на носители тока действуют, кроме электрических сил еЕ, сторонние силы еЕ*, способные так же вызывать упорядоченное движение носителей тока. На таких участках:

j = s(E + E*) – закон Ома для неоднородного участка цепи в дифференциальной форме.

Для того, чтобы перейти от дифференциальной формы к интегральной:

Неоднородный участок цепи 1 – 2:

1 2

Предположим, что значения j, s, E, E* в каждом сечении, ^ контуру 1–2, одинаковы; векторы j, E и Е* в каждой точке направлены по касательной к контуру.

Спроецировав на элемент контура dl векторы j, E и Е*, получим:

(*) jL = s(EL + EL*), где проекции равуны модулю векторов, взятых со знаком «+» или «¾», в зависимости от направления вектора относительно dL.

Из-за сохранения заряда сила постоянного тока в каждом сечении будет одинаковой, то I = jLS постоянна вдоль контура 1 – 2.

В (*) можно заменить: j = I/S, s = 1/r, то:

I(r/S) = EL + EL*, а по всей длине:

I1ò2(r/S)dL = 1ò2ELdL + 1ò2EL*dL Û

Û IR = j1 - j2 + e12 Û Û I = (j1 - j2 + e12)/R – закон Ома для неоднородного участка цепи.

Если цепь замкнута, т.е. j1 = j2, то: I = e/R, где R – cуммарное сопротивление всей цепи.

34. Разветвление цепи. Правила Кирхгофа:

Узлом называется точка, в которой сходятся более, чем 2 проводника. Токи, текущие к и от одного узла, разноименны.

Первое правило: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна 0:

åIK = 0, что вытекает из закона сохранения заряда (суммарный заряд электрически изолированной системы не может изменяться), то поток вектора j должен быть равен 0.

Второе правило: рассмотрим контур: