Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Курс лекций по физике. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Закон Ома для неоднородного участка цепи

На неоднородном участке цепи на носители тока действуют, кроме электростатических сил ЕЕ-еЕ, сторонние силы Еег=еЕсг. Сторонние силы способны вызывать упорядоченное движение носителей тока в той же мере, как и силы электростатические.

Для любой точки внутри проводника напряженность Е результирующего поля равна: ?(рез) = Е + ЕСТ.

Обобщим формулу (2.3.12) на случай неоднородного участка цепи:

Формула (2.3.13) выражает в дифференциальной форме закон Ома для неоднородного участка цепи. От закона Ома в дифференциальной форме можно перейти к интегральной форме закона Ома в общем виде. Домножим скалярно обе части равенства (2.3.13) на вектор d/ , численно равный элементу d/ длины проводника и направленный по касательной к проводнику в ту же сторону, что и вектор плотности ] тока, и проведем преобразования:

Тогда

Из опытов плотность постоянного тока одинакова по всему попе-

. I

речному сечению однородного проводника, т. е. j = —.

S

Интегрируя выражение (2.3.14) по длине проводника / (от некоторого сечения Sx до сечения S2) и принимая, что сила тока во всех сечениях проводника одинакова, запишем:

гдеРу = ^; jTd/=<р, -<р2; ^Eji = s12.

Тогда IR = (pj - (pj + ?j 2, и закон Ома для неоднородного участка цепи (содержащего ЭДС в, 2) запишем в виде:

Обобщенный закон Ома (2.3.15) выражает закон сохранения и превращения энергии применительно к участку цепи постоянного электрического тока.

Для пассивных участков цепи (при 2= 0):

Положив в (2.3.15) (Pj — ср2, получаем выражение закона Ома для замкнутой цепи

где г - электродвижущая сила, действующая в цепи; R - суммарное сопротивление всей цепи (сопротивление всех проводников, потребителей, измерительных приборов в цепи, внутреннее сопротивление г источника ЭДС, например гальванического элемента).

Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа

Правила Кирхгофа используются для расчета сложных (разветвленных) электрических цепей.

Первое правило Кирхгофа.

Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю, при этом токи, подходящие к узлу и отходящие от него, имеют противоположные знаки:

Второе правило Кирхгофа.

В любом замкнутом контуре цепи алгебраическая сумма произведений токов на сопротивления соответствующих участков контура равна алгебраической сумме ЭДС в контуре:

где п - число отдельных участков, на которые контур разбивается узлами.

Второе правило Кирхгофа является обобщением закона Ома и относится к любому замкнутому контуру разветвленной цепи.

Правила Кирхгофа позволяют определить силу и направление тока в любой части разветвленной цепи, если известны сопротивления ее участков и включенные в них ЭДС. Общее число уравнений, составляемых по первому и второму правилам Кирхгофа, должно равняться числу искомых величин.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>