Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение




Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии.

(1) если проводник неподвижен то закон сохр энергии выдел в проводнике А по перемещению заряда

(2)

Используя определение тока (3) и (4)

Используя закон Ома

То формулу (4) можно записать

(5)

формула (4) и (5) выражает закон Дж. Ленца в интегральной форме мощность тока

(6)

Количество теплоты выделившееся за единицу времени используя (4), (5) и (6) – можно записать в виде

(7)

Удельное количество теплоты, которое выделило единица объема проводника за единицу времени:

(8)

(9)

R удельное сопротивление тогда для уд количества теплоты получаем

, (10)

, (11)

Из этого

Условие существование электрического тока. Сила и плотность тока.

Током проводимости называют упорядоченное движение электрических зарядов под действием электрического поля.

Условие существование:

1. Наличие свободных зарядов.

2. Наличие проводящей среды.

3. Наличие электрического поля

Сила тока -- скалярная величина определяется соотношением

dq -- заряд прошедший за время dt

За направление тока принимают направление движение положительных зарядов. Если ток постоянный (в отличие от переменного) направление тока с течением времени и величина не изменяется.

Плотностью тока называется величина определяемая соотношением.

( )

У проводниковых металлов свободными зарядами являются электроны, то есть их упорядочное движение создают ток.

Но в литературе все рассуждение проводятся на языке положительных зарядов.

Рассмотрим однородный проводник

 

Выделим производную сечение 1 которое перпендикулярно оси проводника; за время Δt через это сечение пройдут только те заряды, которые удалены от сечение на расстояние L —длинна

прошедший заряд можно определить по формуле

N – число зарядов.

– элементарный заряд.

Тогда -- скорость упорядочного движение

Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение

Рассмотрим проводник разность потенциалов на концах которых ϕ1> ϕ2

 

Под действием этого поле полож заряд будет перемещаться от ϕ1 к ϕ2, поэтому ϕ1 будет уменьш, а ϕ2 увелич. В конечном состоянии ϕ1= ϕ2 и ток прекратится. Для того что бы поддержать электр ток в проводнике нужно устройство которое бы переносило заряд от меньшего потенц к большему это устройство назв источником тока – ε.

Оно характеризуется электродвижущей силой ε и внутреннем сопротивлением r. В этом.. должны действовать любые силы не электростатического происхождение. Также силы назв сторонними (например силы возникают за счет хим реакций, Силы Лоренца, силы инерции и т д). Внутри источника сторонней силы создают поле, напряж которого

Ток будет протекать при условии

Электродвижущая сила определяется (1)

(2)

Подставляем (2) и (1)

(3)

Сторонние силы обладают тем свойством, что циркуляция вектора напряжена по замкнутому контуру отлична от 0.

Полная работа по перемещению заряда определяется как сумма работ полисторонних сил и работы электростатических сил.

или (4)

Напряжение назв физ вел равная отношению суммарной работы сторонних и электростатических сил к величине перемещаемой заряд.

(5)

Подставив (4) и (5)

(6)

1-вое слагаемое – ЭДС

2-ое слагаемое – разность потенциалов

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-15 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: