Общая Физика (лекции по физике за II семестр СПбГЭТУ "ЛЭТИ") — страница 10

  • Просмотров 2518
  • Скачиваний 196
  • Размер файла 105
    Кб

зарядов по самкнутому пути. В замкнутой цепи должны иметься участки, на которых перенос положительных зарядов происходит в направлении возрастания j, т.е. против сил эл. поля. Перемещение носителей на этих участках возможно только под действием сторонних сил. Их можно охарактеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по цепи зарядами. Величина, равная работе сторонних сил над единичным «+» зарядом, называется

ЭДС. e = A/q. FСТ = E**q, где Е* - напряженность поля сторонних сил. Величина, равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного «+» заряда, называется падением напряжения (напряжением): U12 = j1 - j2 + e12. Участок цепи, на котором не действуют сторонние силы, называется однородным, тогда: U = j1 - j2. Участок, на котором на носитель действуют сторонние силы, называется неотнородным.            

                                                                                          32. Закон Ома, сопротивление проводников, закон Джоуля – Ленца: Закон Ома: сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, при отсутствии сторонних сил, пропорциональна падению напряжения U на проводнике. I = (1/R)*U, т.к. проводник однородный, то U = j1 -

j2; R – электрическое сопротивление проводника. [A] = [Ом]/[B]. Величина сопротивления зависит от формы, размеров и свойств материала проводника. Для однородного цилиндрического проводника: R = r(l/S), где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения, r - удельное электрическое сопротивление, зависящее от свойств металла. r = [Ом*м]. В металлах направление векторов Е и j (плотность тока) совпадают. Из этого следует, что j = (1/r)*E = sE (закон

Ома в дифференциальной форме), где s - удельная электрическая проводимость материала. Закон Джоуля – Ленца: Когда проводник неподвижен и химических превращений в нем не совершается, работа тока затрачивается на увеличение внутренней энергии проводника, в результате чего проводник нагревается, выделяется тепло: Q = Uit = /по закону Ома/ = RI2t, закон получил название Джоуля – Ленца. Если сила тока изменяется со временем, то кол-во

теплоты за время t: Q = 0òt RI2dt. Кол-во тепла в элементарном цилиндрическом объеме: dQ = RI2dt = ((rdl)/dS)(jdS)2dt = = rj2dVdt, где dV = dS*dl. Поделив выражение на dV и dt, получим кол-во теплоты, выделевшееся в ед. V за ед. t: QУД = rj2 – удельная тепловая мощность тока. 33. Закон Ома для для неонородного участка цепи: На неоднородном участке цепи на носители тока действуют, кроме электрических сил еЕ, сторонние силы еЕ*, способные так же вызывать упорядоченное