25) Сторонние силы. Эдс. Напряжение. Обобщенный закон Ома.

Силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока, называются сторонними.

Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов. Физи­ческая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при переме­щении единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой (э.д.с.), действующей в цепи:

Напряжением U на участке 1—2 называется физическая величина, определяемая работой, совершаемой суммарным полем электростатических (кулоновских) и сторон­них сил при перемещении единичного положительного заряда на данном участке цепи. Таким образом, согласно (97.4),

Понятие напряжения является обобщением понятия разности потенциалов: напря­жение на концах участка цепи равно разности потенциалов в том случае, если на этом участке не действует Э.д.с., т. е. сторонние силы отсутствуют.

Обобщенный закон Ома где R — электрическое сопротивление проводника.

26) Закон Ома для замкнутой цепи, участка цепи, содержащего эдс.

Закон Ома для однородного участка электрической цепи имеет вид:

Сила тока прямо пропорц приложенному напряжения и обратно пропорц сопротивл проводника.

где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, L — длина проводника, а S — площадь сечения.

Для замкнутой цепи:

, где:

• —ЭДС цепи,

• I — сила тока в цепи,

• R — сопротивление всех элементов цепи,

• r — внутреннее сопротивление источника питания.

Для неоднородного участка: I = ( φ₁ – φ₂ + )/(R+r)

27) Дифференциальная форма закона Ома.

Сопротивление R зависит как от материала, по которому течёт ток, так и от геометрических размеров проводника. Полезно переписать закон Ома в так называемой дифференциальной форме, в которой зависимость от геометрических размеров исчезает, и тогда закон Ома описывает исключительно электропроводящие свойства материала. Для изотропных материалов имеем: Выражение — закон Ома в дифференциальном форме, связывающий плотность тока в любой точке внутри проводника с напряженностью электрического поля в этой же точке. Это соотношение справедливо и для переменных полей.

28) Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа

Узлом схемы называется точка, где сходится больше 2-х проводников. Ток текущей к узлу один знак, от узла другой знак. Токи, втекающие в узел, принято считать положительными; токи, вытекающие из узла – отрицательными.

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

Правило Кирхгофа вытекает из закона сохранения электрического заряда. Действительно, в случае установившегося постоянного тока ни в одной точке провод­ника и ни на одном его участке не должны накапливаться электрические заряды. В противном случае токи не могли бы оставаться постоянными.

Второе правило Кирхгофа получается из обобщенного закона Ома для разветвлен­ных цепей.

(101.1)

Уравнение (101.1) выражает второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов I_i на сопротивления R_i соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с. , встречающихся в этом контуре: