Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Електричний струм




Якщо ізольований провідник помістити в електричне поле, напруженості Е, то на вільні заряди q в провіднику діятиме сила F=qE. В результаті в провіднику виникає короткочасне переміщення вільних зарядів. Такий рух називається електричним струмом. За напрям електричного струму прийнятий напрям руху позитивних зарядів (рис. 3.19). Для існування електричного струму в провіднику необхідно створити в ньому електричне поле.

Кількісною мірою електричного струму служить сила струму I - скалярна фізична величина, рівна відношенню заряду Δq, який переноситься через поперечний переріз провідникаS за інтервал часу Δt, до цього інтервалу часу:

(3.29)

Якщо сила струму і його напрям не змінюються з часом, то такий струм називається постійним.

Рисунок 3. 19.

У Міжнародній системі одиниць СІ сила струму вимірюється в амперах (А). Одиниця виміру струму 1 А встановлюється по магнітній взаємодії двох паралельних провідників із струмом.

Векторна фізична величина, яка визначається силою струму, що проходить, через одиницю площі поперечного перерізу провідника - називається густиною струмуJ. Напрям вектора густини струму співпадає з напрямом струму.

(3.30)

§ 44. Сторонні сили. Електрорушійна сила. Напруга

Постійний електричний струм може бути створений тільки в замкнутому електричному колі, в якому вільні носії заряду циркулюють по замкнутих траєкторіях. Електричне поле в різних точках такого кола незмінне з часом. Отже, електричне поле в колі постійного струму має характер замороженого електростатичного поля. Але при переміщенні електричного заряду в електростатичному полі по замкнутій траєкторії, робота електричних сил дорівнює нулю. Тому для існування постійного струму потрібна наявність в електричному колі пристрою, здатного створювати і підтримувати різниці потенціалів на ділянках кола за рахунок роботи сил неелектричного походження. Такі пристрої називаються джерелами постійного струму. Сили неелектричного походження, що діють на вільні носії заряду з боку джерел струму, називаються сторонніми силами.

Природа сторонніх сил може бути різною. У гальванічних елементах або акумуляторах вони виникають в результаті електрохімічних процесів, в генераторах постійного струму сторонні сили виникають при русі провідників в магнітному полі. Джерело струму в електричному колі грає ту ж роль, що і насос, який потрібний для перекачування рідини в замкнутій гідравлічній системі. Під дією сторонніх сил електричні заряди рухаються усередині джерела струму проти сил електростатичного поля, завдяки чому в замкнутому колі може підтримуватися постійний електричний струм.

При переміщенні електричних зарядів по колу постійного струму сторонні сили, діючі усередині джерел струму, здійснюють роботу.

Фізична величина, рівна відношенню роботи Aст сторонніх сил при переміщенні заряду q від негативного полюса джерела струму до позитивного до величини цього заряду, називається електрорушійною силою джерела (ЕРС) :

. (3.31)

 

Таким чином, ЕРС визначається роботою, що здійснюється сторонніми силами при переміщенні одиничного позитивного заряду. Електрорушійна сила, як і різниця потенціалів, вимірюється у вольтах (В).

Коло постійного струму можна розбити на певні ділянки. Ті ділянки, на яких не діють сторонні сили (ділянки, що не містять джерел струму), називаються однорідними. Ділянки, що включають джерела струму, називаються неоднорідними.

При переміщенні одиничного позитивного заряду по неоднорідній ділянці кола роботу здійснюють як електростатичні (кулонівські), так і сторонні сили. Робота електростатичних сил визначається різницею потенціалів Δφ121 - φ2 між початковою (1) і кінцевою (2) точками неоднорідної ділянки. Робота сторонніх сил визначається електрорушійною силою ε12, діючою на цій ділянці. Тому повна робота визначається величиною:

U12 = φ1 - φ2 + ε12.

ВеличинуU12 прийнято називати напругою на ділянці кола 1-2. У разі однорідної ділянки напруга дорівнює різниці потенціалів :

U12 = φ1 - φ2.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 2294. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.021 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7