Учебное пособие: Електроємність. Конденсатори. Закони постійного струму

Звідки :

/19/

Це і є закон Ома для неоднорідної ділянки кола, або узагальнений закон Ома.

ЕРС , як і сила струму I – величина скалярна , її необхідно брати з додатнім, або з від’ємним знаком – в залежності від знаку роботи, здійснюваної сторонніми силами. Якщо ЕРС сприяє руху позитивних зарядів в вибраному напрямку (1-2), то . Якщо ж ЕРС перешкоджає руху позитивних зарядів, то .

При відсутності на ділянці кола джерела струму із (19) одержимо закон Ома для однорідної ділянки кола :

.

Якщо ж електричне коло замкнуте, то . Тоді із (19) одержимо закон Ома для замкнутого кола :

,

а

загальний опір кола, де r – внутрішній опір джерела струму, а R1-опір навантаження (зовнішній опір).

Таким чином: сила струму в замкнутому колі прямо пропорційна ЕРС джерела струму і обернено пропорційна повному опору кола:

/20/

Якщо коло розімкнене, то I=0 і з закону Ома (18) одержимо, що

тобто ЕРС дорівнює різниці потенціалів на клемах джерела струму. Таким чином, щоб найти ЕРС джерела струму, треба виміряти різницю потенціалів на його клемах, при розімкненому зовнішньому колі.

Коли ж коло замкнене, то із закону Ома для замкненого кола (20):

.

Звідки:

.

Отже: напруга на клемах джерела струму завжди менша ЕРС на величину напруги на внутрішньому опорові джерела струму Uв.

ВИСНОВКИ

1.Електричний струм виникає тільки при упорядкованому русі електричних зарядів і характеризується силою та густиною струму. Постійний електричний струм може існувати лише при наявності в провідниках вільних зарядів, при наявності джерела струму з ЕРС і коли електричне коло замкнуте. Причому, напруга на кінцях неоднорідного провідника дорівнює сумі ЕРС джерела струму та різниці потенціалів.

2. Залежність між струмом та напругою на кінцях провідника визначається законом Ома для ділянки кола та узагальненим законом Ома для неоднорідної ділянки кола. Велике практичне значення для розрахунків має закон Ома для замкнутого кола. З цього закону випливає, що завжди напруга на клемах джерела струму при замкнутому колі менша ніж ЕРС.

3. Робота, потужність струму та теплота, що виділяється при його проходженні по провіднику , прямо пропорційні квадрату струму або напрузі і часові проходження струму. Вони також залежать від опору ділянки кола. Як робота, так і теплова дія струму широко використовується на практиці, в т.ч. в техніці зв’язку.

НАВЧАЛЬНА ЛІТЕРАТУРА

1. Гусева Г.Б. Курс физики. §42-44

2. Савельев И.В. Курс физики, т.2, Курс общей физики.-М.: 1989. § 31-353.

3. Трофимова Т.И. Курс физики,-М.: Высшая школа, 1985, 432 с. § 96-99.