Учебное пособие: Електроємність. Конденсатори. Закони постійного струму

Рис. 2

Тоді між кінцями провідника існує різниця потенціалів

і напруженість електричного поля

.

Під впливом цього поля позитивні заряди будуть рухатись від А до В і по провіднику потече струм. Але, внаслідок руху позитивних зарядів потенціал буде зменшуватись , а потенціал - збільшуватись і

Струм практично миттєво припиниться.

Отже, якщо створити електричне поле за допомогою зарядів, то постійний струм в ньому неможливий – необхідно на кінцях провідника підтримувати постійну різницю потенціалів;

.

Для цього необхідно безперервно розділяти заряди протилежного знака і переносити позитивні заряди від кінця В до кінця А. Такий розділ зарядів можливий тільки силами сторонніми /хімічними, механічними, магнітними та ін./

Отже, необхідною умовою існування постійного струму є те, що у замкнутому колі повинен бути пристрій, здатний створювати і підтримувати різницю потенціалів за рахунок роботи сил неелектричної природи – сторонніх сил. Такі пристрої називають джерелами електричного струму (рис.2).

Джерело струму виконує роботу по переміщенню зарядів :

.

Величину, яка чисельно рівна роботі сторонніх сил по переміщенню одиничного позитивного заряду вздовж контуру, називають 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 струму позначається так :

Ділянка електричного кола, в якій включено джерело струму, називається неоднорідною. Розглянемо таку ділянку (рис.3):

Рис.3

Робота по переміщенню заряду q0 буде дорівнювати :

,

де Е – напруженість електростатичного (нуклонівського ) поля, а - поля сторонніх сил.

Величина, чисельно рівна роботі нуклонівських і сторонніх сил по переміщенню одиничного позитивного заряду на ділянці кола , називається напругою на ділянці кола U.

; ,

але

, .

Отже :