Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 77 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 2.4
На участке 1–2 сторонние силы совершают работу – её характеризует величина, называемая элек-
тродвижущей силой источника тока – ЭДС.
Электродвижущей силой
на участке 1–2 называется скалярная физическая величина, численно рав-
ная работе, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда из
точки 1 в точку 2
+
=ε
q
A
стор
21,
2,1
. (2.4.1)
Работу электрических сил характеризует разность потенциалов или «напряжение»
+
=ϕ−ϕ
q
A
стор
21,
21
. (2.4.2)
Совместную работу электростатических и сторонних сил на участке цепи характеризует величина,
называемая падением напряжения.
Падением напряжения
на участке 1–2 называется физическая скалярная величина, численно равная
алгебраической сумме работ, совершаемых электростатическими и сторонними силами при перемеще-
нии единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2,
+++
+=
q
A
q
A
q
A
стор
21,
элст
21,21,
, или
( )
2,121
21,
ε+ϕ−ϕ=
+
q
A
. (2.4.3)
Если сопротивление неоднородного участка
2,1
R
и по нему течёт ток
I
, то падение напряжения на
этом участке будет равно
2,1
IR
. Покажем это.
По закону сохранения энергии для неподвижного проводника при стационарном токе результатом
его прохождения является выделение тепла, т.е. полная работа электрических и сторонних сил за время
t
равна выделенному теплу или
2,12,1
QA
=
.
Из (2.4.3) следует
(
)
[
]
2,1212,1
ε+ϕ−ϕ=
qA
,
а так как
Itq
=
и
tRIQ
2,1
2
=
, то получаем
( )
[
]
tRIIt
2,1
2
2,121
=ε+ϕ−ϕ
, откуда
(
)
2,12,121
IR
=ε+ϕ−ϕ
. (2.4.4)
Величина
(
)
2,121
ε+ϕ−ϕ
, по определению, является падением напряжения на участке 1–2. Видим, что
она равна
IR
1, 2
.
Если (2.4.4) решить относительно тока, то получим
закон Ома для неоднородного участка цепи
в
интегральной форме:
(
)
2,1
2,121
R
I
ε+ϕ−ϕ
=
, (2.4.5)
где величины
(
)
2,12,121
,,
RI
ε+ϕ−ϕ
– алгебраические, и знаки для
2,1
, ε
I
будут зависеть от выбора направ-
ления обхода участка (рис. 2.5).
Однородный
участок
Неоднородный
участок

Страницы