Электромагнетизм. Постоянный ток и его законы. Магнитное поле в вакууме и в веществе. Барсуков В.И. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

,
)(
2,1
2,121
R
I
ε+ϕ−ϕ
=
(4.5)
где величины
2,12,121
,),(, RI εϕ−ϕ – алгебраические, и знаки для
2,1
,
ε
I будут зависеть от выбора направления обхода участ-
ка (рис. 5).
Рис. 5
При обходе от В к А ,
)(
AB
ABAB
R
I
ε−ϕ−ϕ
=
а при обходе от А к В
имеем
.
)(
AB
ABBA
R
I
ε+ϕ−ϕ
=−
Если рассматривать контур в целом, то говорят об ЭДС, действующей в замкнутой цепи, замкнутом контуре
,
стор
q
A
O
=ε
(4.6)
т.е. ЭДС равна работе сторонних сил по перемещению заряда
q по всему контуру.
Действие сторонних сил на заряженные частицы эквивалентно действию некоторого электрического поля
,
стор
стор
E
q
F
r
v
=
где
стор
E
r
– напряженность поля сторонних сил.
Работа, совершаемая сторонними силами при перемещении заряда по замкнутой цепи, есть криволинейный интеграл:
∫∫
ε===
LL
ll
O
qdlEqdlFA ,
сторсторстор
где
dlE
L
l
∫
=ε
стор
. (4.7)
Выражение (4.7) показывает, что ЭДС равна циркуляции вектора напряженности сторонних сил по замкнутому конту-
ру.
При наличии сторонних сил закон Ома (2.2) примет вид
)(
сторэлст
EEj
r
r
r
+σ= . (4.8)
Из закона Ома для неоднородного участка цепи (4.5) вытекает следующее:
а) если на участке отсутствует ЭДС, т.е. участок однородный, то
2,1
21
)(
R
I
ϕ−ϕ
= , (4.9)
откуда,
,
212,1
ϕ−ϕ=IR т.е. падение напряжения на участке цепи равно разности потенциалов на его концах;
б) при обходе по замкнутой цепи
21
ϕ≡ϕ и работа электростатических сил 0)(
21
элст
=ϕ−ϕ= qA , тогда 0
элст
=
∫
dlE
L
l
и
отлична от нуля будет только циркуляция вектора напряженности сторонних сил, т.е. работают, в конечном счете, сторонние
силы. При
0
21
=ϕ−ϕ ток в цепи
полн
R
I
ε
=
, (4.10)
где
rRR +=
полн
– сумма сопротивлений внешней и внутренней (источника тока) части цепи. Из (4.10) имеем
ε
=
+
IrIR . (4.11)
Выражение (4.11) есть закон Ома для замкнутой цепи: сумма падений напряжения на всех участках замкнутой цепи
равна ЭДС, действующей в этой цепи;
в) при разомкнутой электрической цепи, когда ток
0
=
I и 0
=
IR , работа, совершаемая по перемещению единичного
заряда электростатическими силами, равна работе, совершаемой сторонними силами, т.е.
)(
21
ϕ
−
ϕ
−
=
ε
. (4.12)
5. РАЗВЕТВЛЕННЫЕ ЦЕПИ. ПРАВИЛА КИРХГОФФА
При решении сложных разветвленных электрических цепей обычно применяют правила Кирхгоффа, которые являются
следствием законов сохранения заряда и энергии.
Первое правило. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю.

Страницы