II. Обобщённый закон Ома.

Для количественной характеристики сторонних сил вводя понятие поле сторонних сил и его напряжённости. - численно равный сторонней силе, действующей не единичный пробный положительный заряд.

Под совместным действием поля и в проводнике возникает ток плотности:

обобщённый закон Ома в дифференциальной форме.

Рассмотрим неоднородный участок цепи , на котором действуют сторонние силы. Предположим электрический ток течёт вдоль тонких проводов ( направление тока совпадает с направлением от провода j=const по S ) (Рис. 80)

Рис. 80

, т.к. тонкий.

Проинтегрируем по длине провода от 1 до 2

( где , а )

-электродвижущая сила (ЭДС)действующая на участки 1—2 ,величина алгебраическая. Если ЭДС способствует движению положительных носителей тока >0, препятствует <0.

R₁₂*I=₁ -- ₂ + -интегральная форма обобщенного закона Ома для неоднородного 0участка цепи.

29. Трансформаторы. Векторные диаграммы простейших случаев работы трансформатора.

На примере 2-х контуров

Ф₂₁ = L₂₁ I₁

Ф₁₂ = L₁₂ I₂

Ф₂₁ – магнитный поток, пронизывающий второй контур

L₂₁ – коэффициент вз. индукции

По теореме взаимной индукции L₂₁ = L₁₂ в случае, когда нет ферромагнетиков.

Когда ток в 1-м контуре изменяется, ~ нему изменяется магнитный поток Ф₁₂, создавая во 2-м контуре  взаимную индукцию.

Для нахождения взаимной индуктивн. контуров необходимо пропустить ток через какой-то контур, найти магнитный поток Ф₂₁ , пронизывающий контур 2.

Дано:

N₁, N₂

l, S

а)  = const нет ферром.

б)  (I) – есть ферром.

а)

Явление взаимной индукции применяется в трансформаторах.

- коэффициент трансф.

Если пренебречь потерями на рассеяние магн. поля, токи Фуко, выделяющие тепло, то Ф пронизыв. вторичную оболочку будет таким же как и Ф, пронизывающий первичную оболочку.

30. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца. Работа, совершаемая при прохождении тока, развиваемая мощность.

Поскольку направленное движение зарядов обеспечивается электрическим полем в проводнике, получим выражения экспериментальных законов, в которые входит характеристика электрического поля – напряженность.

Рассмотрим внутри однородного, изотропного проводника со стационарным током объем dV в виде тонкого прямого цилиндра длиной dl и сечением dS. Пусть образующие цилиндра параллельны линиям вектора напряженности и он настолько мал, что поле внутри можно считать однородным. , . Используя закон Ома и связь между плотностью и силой тока, получим: или - закон Ома в дифференциальном виде. Найдем количество теплоты, выделившееся в объеме dV при протекании тока в течение промежутка времени dt:

Введем удельную тепловую мощность тока, т.е. количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока в единичном объеме за единицу времени:

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальном виде: позволяет определить количество теплоты, выделяющееся в единицу времени в данном месте проводника, так как плотность тока и напряженность – характеристики точки проводника.

Законы Ома и Джоуля – Ленца в таком представлении не содержат дифференциалов (производных), а называются так потому, что устанавливают связь между локальными величинами, характеризующих точку внутри проводника.

В такой локальной форме эти законы могут быть применены к любым проводникам вне зависимости от их формы, однородности, а также природы причин, возбуждающих ток.