Рис. 2
Тоді между кінцямі провідника існує різніця потенціалів
В
и напруженість електричного поля
.
Під вплива цього поля Позитивні заряди будут рухатісь від А до В і по провідніку потече струм. Альо, внаслідок руху позитивних зарядів Потенціал буде зменшуватісь, а Потенціал - збільшуватісь и
Струм практично міттєво Припін.
Отже, ЯКЩО создать електричне поле за помощью зарядів, то Постійний струм в ньом Неможливо - звітність, на кінцях провідника підтрімуваті постійну різніцю потенціалів;
.
Для цього звітність, безперервно розділяті заряди протилежних знака и переносіті Позитивні заряди від кінця В до кінця А. Такий Розділ зарядів можливий Тільки силами стороннімі/хімічними, механічнімі, магнітними та ін./
Отже, необхідною умів Існування постійного струм є ті, что у замкнутому колі винен буті Пристрій, здатн створюваті и підтрімуваті різніцю потенціалів за рахунок роботи сил неелектрічної природи - сторонніх сил. Такі Пристрої назівають Джерелами електричного Струму (рис.2).
Джерело Струму Виконує роботу по переміщенню зарядів
.
Величину, яка чисельного рівна работе сторонніх сил з переміщенню одінічного позитивного заряду Вздовж контуру, назівають електрорушійною силою e. Отже,
; (В)/6 /,
де - напруженість електричного поля сторонніх сил, яка практично існує Тільки на ділянці l0 джерела Струму (рис.2). Тому:
.
Джерело постійного струм позначається так : p> Ділянка електричного кола, в якій включено джерело Струму, назівається неоднорідною. Розглянемо таку ділянку (рис.3):
В
Рис.3
Робота по переміщенню заряду q0 буде дорівнюваті:
,
де Е - напруженість електростатічного (Нуклонівського) поля, а - поля сторонніх сил.
Величина, чисельного рівна работе нуклонівськіх и сторонніх сил по переміщенню одінічного позитивного заряду на ділянці кола, назівається напругою на ділянці кола U.
;,
альо
,.
Отже:
/7 /.
Если ділянка кола однорідна, то, тоб Напруга на однорідній ділянці кола дорівнює різніці потенціалів.
ЗАКОН ОМА У ІНТЕГРАЛЬНІЙ ТА ДІФЕРЕНЦІАЛЬНІЙ ФОРМІ
Вивчаючи залежність между Струмило и напругою для однорідної ділянки кола, Німецький навчань Ом в 1826 р. ВСТАНОВИВ закон:
Сила Струму на ділянці кола прямо пропорційна прікладеній напрузі и оберніть пропорційна опору ділянки кола:
,/8/
де R-Опір провідника. Если провідник однорідній и має ціліндрічну форму, то
,/9/
де l-довжина провідника, S-площа поперечного перерізу, r - Пітом Опір матеріала провідника. У СІ Опір вімірюється в Омасі ( кілоомах-кОм, мегаомах - МгОм).
У електротехніці вместо опору Використовують провідність
В
та пітому провідність
.
Провідність в СІ вімірюється в Сіменс (См). У радіотехніці деталі, Які мают Опір R, назівають резистором и схематично позначають так:
Формула (8) віражає запис закону Ома в інтегральній ФОРМІ. Для одержании закону Ома в діференціальній ФОРМІ підставімо в (8) значення R (9):
В
;; br/>
/10/
Це и є закон Ома в діференціальній ФОРМІ: Густина Струму дорівнює добутку пітомої провідності на напруженість електричного поля.
РОБОТА І Потужність постійного струм. ЗАКОН Джоуля-Ленца
Если на ділянці провідника опором R, на кінцях Якої Напруга U, проходити струм I, то через его Поперечний переріз за годину dt буде перенесено електричний заряд dq = I Г— dt. Альо при переміщенні заряду сили поля віконують роботу
,
Або
dA = dq Г— U.
Отже:
. /11/
У випадка постійного струм
/12/
На Основі закону Ома можна записатися:
/13/
Если струм змінюється з годиною:
В
ВАЖЛИВО Енергетичною характеристикою електричного Струму є Потужність Р (N). Потужність постійного струм чисельного дорівнює работе Струму за одиницю годині.
;/14/
Оскількі ЕРС джерела Струму дорівнює работе, что віконується Джерелом при перенесенні одініці заряду по всьому колу, то при постійному струмі I за годину t віконується робота
;/15 /,
А Потужність джерела Струму:
/16/
Потужність споживачів назівають корисностей:
.
Відношення Корисної потужності до Загальної потужності джерела Струму візначає ККД джерела Струму:
;/17/
При проходженні Струму по нерухомости провідніку впорядкований рух зарядів будет непрямолінійній - заряди взаємодіють з частинками провідника и віддають їм Ч...
