Удельная тепловая мощность тока в проводнике равна произведению его удельной электропроводности на напряженность электрического поля в квадрате.

Основные характеристики электрической цепи: электродвижущая сила, разность потенциалов,

напряжение, со­противление.

 

Электродвижущая сила (ЭДС)

j1 j1 j2 j2 I e Рис. 1. Схема ЭДС

 

Источниками тока называются устройства, способные создавать разность потенциалов за счет работы сил не электростатического происхождения.

Сторонними силами называются силы не электростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источника тока.

Природа сторонних сил:

- химические (гальванические элементы);

- механические (генераторы;

- энергия света (солнечные батареи).

Электродвижущей силой источника (ЭДС) называется:

1. работа, которую затрачивают сторонние силы на перемещение единичного положительного заряда с (-) клеммы на (+) клемму внутри источника;

2. разность потенциалов на выходных клеммах источника тока при разомкнутой внешней цепи.

, (1)

 

Разность потенциалов

Разностью потенциалов j₁ - j₂ на участке цепи называется работа, совершаемая кулоновскими силами при перемещении положительного заряда.

R

Рис. 2. Схема однородного участка электрической цепи

j1

j2

Рис. 3. Схема неоднородного участка электрической цепи

j1

j2

e

 

Напряжением U на участке цепи называется работа, совершаемая кулоновскими и сторонними силами при перемещении положительного заряда.

, [В],

Напряжение и разность потенциалов совпадают при отсутствии в цепи ЭДС.

Сопротивление R отражает степень помех, которые испытывают свободные электроны при своем движении по проводнику под действием напряжения. Для проводника с удельным сопротивлением r, длиной l и площадью поперечного сечения S

[Ом]. (3)

Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро ( Ом×м), медь ( Ом×м) и алюминий ( Ом×м).

Сопротивление металлических проводников увеличивается с ростом температуры:

, (4

где - удельное сопротивление при 0⁰С, а - постоянная для данного вещества величина, называемая температурным коэффициентом сопротивления. Изменение сопротивления при изменении температуры может быть весьма значительным. Так у лампы накаливания при прохождении по ней тока и нагреве ее спирали сопротивление последней увеличивается более чем в 10 раз.

49.Законы постоянного тока для участков цепи. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа и их физическое содержание

R

Рис. 1. Схема однородного участка электрической цепи

j1

j2

Закон Ома

 

Однородным называется участок цепи, не содержащий источника тока.

, (1)

 

R

r

Рис. 2. Схема неоднородного участка электрической цепи

j1

j2

e

Сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

 

Неоднородный участок цепи со­дер­жит помимо внешнего сопротив­ле­ния R ЭДС с внутренним сопротивлением r.

 

. (2)