Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 25 стр.

UptoLike

25
действием которого это движение становится упорядоченным. Рассмотрим
два разноименно заряженных тела А и В (рис.2.2). Если соединить эти тела
проводником, то тогда тела будут разряжаться, т.е. положительные заряды
под действием электрического поля будут перемещаться в направлении,
указанном стрелкой от плюса к минусу, а отрицательные заряды в
противоположном направлении. Перемещение зарядов будет происходить до
тех пор, пока потенциалы тел А и В не выравняются и ток прекратится.
Поэтому для того, чтобы ток не прекращался, необходимо, чтобы на концах
проводника поддерживалась постоянная разность потенциалов, и в
проводнике существовало постоянное электрическое поле. Для этого
необходимо, чтобы положительные заряды с тела В могли вновь
возвратиться на тело А ( пунктирная линия на рисунке участок 1–2), а
отрицательные заряды, – наоборот, с А на В. Такое движение возможно, если
на этом участке на заряды действовали бы внешние силы, направленные
противоположно электростатическим силам. Такие силы называются
сторонними ( силы неэлектростатической природы), т.е. силы, не
подчиняющиеся закону Кулона, а устройство, в котором они возникают,
называется источником тока.
Поле сторонних сил характеризуется напряженностью ( аналогично
напряженности электростатического поля), определяемой сторонней силой,
действующей на единичный положительный заряд:
q
F
E
ст
ст
= .
Главной характеристикой источника тока является электродвижущая
сила ( ЭДС). ЭДС это физическая величина, определяемая работой
сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда q
0
:
ѓГ
= A / q
0
. (
2.4)
Единицы измерения ЭДС в системе СИДж / Кл = В (Вольт).
Если сторонние силы действуют на участке 1–2, то работа сторонних
сил по перемещению заряда q
0
на этом участке определится как
ll dEqdFA
ст
l
ст
l
==
2
1
0
2
1
, где
ст
l
E проекция вектора напряженности
сторонних сил на направление элементарного перемещения d на участке 1–
2. Электродвижущую силу определим как работу при перемещении
единичного положительного заряда:
ѓГ
= =
0
q
А
l
l
dE
ст
2
1
. В тех случаях,
когда сторонние силы действуют вдоль всей замкнутой цепи, ЭДС
определится интегралом по замкнутому контуру, т.е. циркуляцией вектора
напряженности сторонних сил:
Закон Ома для однородного участка цепи (участка, не содержащего
источника тока). Для однородного участка цепи экспериментально
установлен закон, называемый законом Ома: сила тока I в цепи прямо
ст
ε = E
· dl .
действием которого это движение становится упорядоченным. Рассмотрим
два разноименно заряженных тела А и В ( рис.2.2). Если соединить эти тела
проводником, то тогда тела будут разряжаться, т.е. положительные заряды
под действием электрического поля будут перемещаться в направлении,
указанном стрелкой – от плюса к минусу, а отрицательные заряды – в
противоположном направлении. Перемещение зарядов будет происходить до
тех пор, пока потенциалы тел А и В не выравняются и ток прекратится.
Поэтому для того, чтобы ток не прекращался, необходимо, чтобы на концах
проводника поддерживалась постоянная разность потенциалов, и в
проводнике существовало постоянное электрическое поле. Для этого
необходимо, чтобы положительные заряды с тела В могли вновь
возвратиться на тело А ( пунктирная линия на рисунке – участок 1–2), а
отрицательные заряды, – наоборот, с А на В. Такое движение возможно, если
на этом участке на заряды действовали бы внешние силы, направленные
противоположно электростатическим силам. Такие силы называются
сторонними (    силы неэлектростатической природы), т.е. силы, не
подчиняющиеся закону Кулона, а устройство, в котором они возникают,
называется источником тока.
     Поле сторонних сил характеризуется напряженностью ( аналогично
напряженности электростатического поля), определяемой сторонней силой,
                                                        F ст
действующей на единичный положительный заряд: E ст =         .
                                                         q
     Главной характеристикой источника тока является электродвижущая
сила ( ЭДС). ЭДС – это физическая величина, определяемая работой
сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда q0:
                            ѓГ= A / q0.                              (2.4)
     Единицы измерения ЭДС в системе СИ – Дж / Кл = В (Вольт).
     Если сторонние силы действуют на участке 1–2, то работа сторонних
сил по перемещению заряда q0 на этом участке определится как
    2                2
           ст
A = ∫ Fl        ⋅ dl = ∫ q0 ⋅ Elст ⋅ dl , где Elст – проекция вектора напряженности
    1               1
сторонних сил на направление элементарного перемещения dℓ на участке 1–
2. Электродвижущую силу определим как работу при перемещении
                                        А 2 ст
единичного положительного заряда: ѓГ=
                                        q0 ∫1
                                           = E l ⋅ dl . В тех случаях,

когда сторонние силы действуют вдоль всей замкнутой цепи, ЭДС
определится интегралом по замкнутому контуру, т.е. циркуляцией вектора
напряженности сторонних сил:
                                ε=   ∫ E ст· dl .
                                         ℓ

    Закон Ома для однородного участка цепи (участка, не содержащего
источника тока). Для однородного участка цепи экспериментально
установлен закон, называемый законом Ома: сила тока I в цепи прямо

                                             25