Закон Ома для участка цепи

План.

 

 

1.Электрический ток

 
2. Источники постоянного тока

 
3. Сторонние силы

 
4. Электрическая цепь постоянного тока

 
5. Закон Ома для участка цепи

 
6. Работа и мощность электрического тока

 
7. Внутреннее сопротивление источника тока

 
8. Электродвижущая сила

 
9. Закон Ома для полной цепи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Электрический ток.

Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов. 
Электрические заряды могут двигаться упорядоченно под действием электрического поля. Поэтому достаточным условием для существования электрического тока является наличие электрического поля и свободных носителей электрического заряда. 
Электрическое поле может быть создано, например, двумя разноименно заряженными телами. Соединяя проводником разноименно заряженные тела, можно получить электрический ток, протекающий в течение короткого интервала времени. 
Отношение заряда , переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени , к этому интервалу времени называется силой тока I:

.

Если сила тока со временем не изменяется, электрический ток  называют постоянным током.

2. Источники постоянного тока.

Для того чтобы в проводнике существовал электрический ток  длительное время, необходимо поддерживать неизменными условия, при которых возникает электрический ток. 
Если в начальный момент времени потенциал точки А проводника выше потенциала точки В (рис. 148), то перенос положительного зарада q из точки А к точке В приводит к уменьшению разности потенциалов между ними. Чтобы разность потенциалов оставалась неизменной, необходимо точно такой же заряд q перенести из точки В в точку А.

Из точки А в точку В электрические заряды движутся под действием сил электрического поля. Перемещение их из точки В в точку А будет происходить в направлении против сил электрического поля. Такое перемещение заряда может осуществляться только под действием сил неэлектростатической природы, действующих в устройствах, называемых источниками постоянного тока.

3. Сторонние силы.

Силы, вызывающие перемещение  электрических зарядов внутри источника  постоянного тока против направления  действия сил электростатического  поля, называются сторонними силами. Сторонние силы в гальваническом элементе или аккумуляторе возникают в результате электрохимических процессов, происходящих на границе раздела электрод — электролит. В машине постоянного тока сторонней силой является сила Лоренца.

4. Электрическая цепь постоянного тока.

Рассмотрим простейшую электрическую  цепь постоянного тока, составленную из одного гальванического элемента и проводника (рис. 149). На внешнем  участке цепи электрические заряды движутся под действием сил электрического поля. Перемещение зарядов внутри проводника не приводит к выравниванию потенциалов всех точек проводника, так как в каждый момент времени  источник тока доставляет к одному концу электрической цепи точно  такое же число заряженных частиц, какое из него перешло к другому  концу внешней электрической  цепи. Поэтому сохраняется неизменным напряжение между началом и концом внешнего участка электрической  цепи; напряженность электрического поля внутри проводников в этой цепи отлична от нуля и постоянна во времени.

5. Закон Ома для участка цепи.

Немецкий физик Георг  Ом (1787—1854) в 1826 г. обнаружил, что отношение  напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная:

.

Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника. 
Единица электрического сопротивления в СИ — ом (Ом). Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В:

.

Опыт показывает, что электрическое  сопротивление проводника прямо  пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения: