Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 39 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

39

S
S
jdSSdjI .cos
Вектор плотности тока
,vnqj
0
где q0 – заряд свободной заряженной частицы,
v
- средняя скорость направленного движения заряженной частицы.
Г. Ом экспериментально установил следующий закон: сила тока I, текущего по
однородному участку цепи, прямо пропорциональна напряжению U , приложенному к
нему и обратно пропорциональна сопротивлению R этого участка цепи:
.
R
U
I
Однородным участком электрической цепи называют участок, на котором направленное
движение зарядов происходит под действием только кулоновских сил. Отметим, что для
однородного участка цепи напряжение
U совпадает с разностью потенциалов φ
1
– φ
2
между
начальной и конечной точками участка.
Закон Джоуля - Ленца формулируется следующим образом:
количество теплоты,
выделяемое в проводнике при протекании по нему электрического тока, равно
произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и на время протекания
по нему тока:
.RtIQ
2
Учитывая, что
/,,1
l
RS
S
l
R
, законы Ома и Джоуля – Ленца можно
записать в дифференциальной форме:
,Ej
,
2
Ew
где
V
t
Q
w
- количество теплоты, которое выделяется в единице объема проводника за
единицу времени.
8.5. Электродвижущая сила. Закон Ома для неоднородного участка цепи
Возьмем замкнутую электрическую цепь,
содержащую источник тока. Рассмотрим как
происходит движение положительного заряда
(+q) по этой цепи (рис. 8.4).
Во внешней части цепи сопротивлением
R под действием кулоновских сил заряд (+q)
перемещается от точек с большим потенциалом к точкам с меньшим потенциалом.
Кулоновские силы только соединяют разноименные заряды, поэтому в источнике тока на
заряды, кроме них, должны действовать так же и сторонние силы, совершающие работу по
разделению разноименных зарядов и переводящие заряд (+q) от отрицательного полюса
источника к его положительному полюсу.
Источник тока можно охарактеризовать внутренним сопротивлением
r
и
электродвижущей силой (ЭДС)
ε – она
определяет работу сторонних сил по перемещению
точечного положительного заряда в один кулон от отрицательного полюса к его
положительному полюсу:
.
q
А
стор
Природа сторонних сил может быть любой, от них требуется лишь способность
разделять разноименные заряды. Это могут быть силы трения, силы химической реакций,
протекающих в гальванических элементах, силы магнитного поля и т. д.
Участок цепи, на котором одновременно действуют кулоновские и сторонние сил,
называют неоднородным участком цепи. Для участка цепи,
изображенного на рис. 8.5,
формула закона Ома имеет вид
Рис. 8.4

Страницы