русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Електрорушійна сила


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1712.


Якщо в провіднику, де створене електричне поле, не вживати заходів для його підтримки переміщення носіїв струму досить швидко призведе до зникнення поля всередині провідника і струм перестане текти.

Щоб підтримувати струм протягом певного часу потрібно від кінця провідника з меншим потенціалом (де носії мають позитивний знак) неперервно відводити заряди, які приносяться сюди струмом, до кінця з більшим потенціалом, тобто зробити кругообіг зарядів, при кому вони рухаються по замкнутому контуру.

Циркуляція вектора напруженості електричного поля чисельно дорівнює нулю. Тому в замкнутому колі, поряд з ділянками, на яких позитивні носії рухаються в сторону зменшення потенціалу, повинні бути також ділянки, на яких перенесення позитивних зарядів відбувалося б в напрямку збільшення потенціалу, тобто проти сил електростатичного поля.

Переміщення носіїв на цих ділянках можливе лише під дією сил не електростатичного походження (сторонніх сил).

 

Рис. 7.3

Таким чином, для підтримки струму потрібні сторонні сили, які діють по всьому колу або на окремих його ділянках. Природа цих сил може бути обумовлена хімічними процесами, дифузією носіїв струму в неоднорідному середовищі або дифузією на границі двох різних речовин, електромагнітними полями (ротор, статор). Сторонні сили характеризуються роботою, яку вони здійснюють над зарядами, що переміщуються по колу, і величина, яка чисельно дорівнює роботі сторонніх сил над одиничним позитивним зарядом називається електрорушійною силою (ЕРС) – ε. Дана ЕРС діє в колі або на його ділянці

. (7.12)

Враховуючи, що , маємо, що одиниці вимірювання величини ЕРС в системі СІ – Вольт ( ).

Сторонню сила, що діє на заряд Q можна представити у вигляді:

. (7.13)

Дана величина напруженості Е* називається напруженістю поля сторонніх сил. Робота сторонніх сил над зарядом Q на ділянці 1-2:

.

Якщо розділити роботу на величину заряду, то отримаємо ЕРС, що діє на даній ділянці.

. (7.14)

Аналогічний інтеграл, обчислений по замкненому контуру, дасть ЕРС, що діє в колі.

. (7.15)

Таким чином, ЕРС замкнутого кола може бути визначена як циркуляція вектора напруженості сторонніх сил.

Крім сторонніх сил на заряд діють сили електростатичного поля.

.

Тоді результуюча сила, яка дії в кожній точці на заряд Q:

.

Робота, яка здійснюється даною силою на заряд Q на ділянці 1-2:

. (7.16)

Величина, що чисельно дорівнює роботі, яка здійснюється електростатичними і сторонніми силами при переміщенні одиничного позитивного заряду називається падінням напругиабо напругою на даній ділянці кола.

Виходячи з формули (16) напруга на ділянці 1-2

. (7.17)

Ділянка кола, на якій не діють сторонні сили називається однорідною, а ділянка, на якій діють – неоднорідною. Для однорідної ділянки кола напруга співпадає з різницею потенціалів на її кінцях.

.

1Ом – провідника, в якому при напрузі в тече струм в 1А.

Опір залежить від форми, розміру провідника, матеріалу, з якого виготовлений провідник.

Для однорідного циліндричного провідника можна записати:

,

де ρ – питомий електричний опір провідника, l – довжина провідника, S – площа поперечного перерізу провідника.


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Рівняння неперервності | Закони Кірхгофа для розгалужених мереж


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн