Закон ома для повного кола

1.    Робота сторонніх і кулонівських сил.

Робота із переміщення заряду по провіднику в процесі протікання по ньому електричного струму здійснюється й кулонівськими, й сторонніми силами. Повна робота: А =А_кул + А_ст

Отже, IR = Δφ + ξ, або U = Δφ + ξ.

Напругою в ділянці кола називається величина, яка чисельно дорівнює роботі кулонівських і сторонніх сил із переміщення одиничного позитивного заряду уздовж ділянки кола.

Якщо в ділянці кола діють тільки кулонівські сили, то різниця потенціалів збігається з напругою: φ₁ - φ₂ = U .

Якщо ж у ділянці кола окрім кулонівських сил діють ще й сторонні, то напруга в цій ділянці складається з роботи як електростатичних, так і сторонніх сил: U = ξ + (φ₁ - φ₂).

Таким чином, відмінність між напругою й різницею потенціалів необхідно враховувати в тому випадку, якщо в ділянці кола є джерело ЕРС.

2 . Закон Ома для повного кола. Застосуємо формулу IR = Δφ + ξ до-замкнутого електричного кола. Очевидно, що робота кулонівських сил по замкнутому контуру дорівнює нулю, отже, Δφ = 0.

Тоді IR_заг = ξ, або . Під R_заг розуміють опір зовнішньої частини кола (R) і внутрішній опір джерела струму (r).

З акон Ома для повного кола: сила струму в повному колі дорівнює відношенню ЕРС джерела до повного опору кола:

Якщо коло містить декілька послідовно ввімкнених елементів із EРС ξ₁, ξ₂, ξ₃ і т. д., то повна ЕРС кола дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС окремих елементів. Загальний опір кола дорівнює сумі всіх опорів: R_заг = R + r₁+r₂ + r₃.

У разі паралельного з'єднання елементів із однаковою ЕРС електрорушійна сила батареї дорівнює ЕРС одного елемента.

3.     Наслідки закону Ома для повного кола.

● Напруга на полюсах замкнутого джерела струму U = ξ — І r.

● Напруга на полюсах розімкнутого джерела струму U = ξ.

● Коротке замикання джерела струму , тобто джерело дає найбільший струм, який може дати дане джерело (R → 0).

Задача. Чому дорівнює загальний опір ділянки, зображеної на рис. 136, якщо R₁ = 60 Ом, R₂ = 12 Ом, R₃ = 15 Ом, R₄ = З Ом? (Відповідь: 10,4 Ом.)

2. Обчисліть загальний опір ділянки кола, зображеної на рис. 137, якщо R₁ = 6 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 5 Ом, R₄ = 24 Ом. (Відповідь: 3 Ом.)

3. Знайдіть опір кола, показаного на рис. 129. Опір кожного резистора R. Опором з'єднувальних проводів можна знехтувати.

4. П'ять резисторів з'єднані так, як показано на рис. 127. Визначте загальний опір кола, якщо R₁=1 Ом, R₂,=1 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 8 Ом, R₆ = 1 Ом. (Відповідь: 6 Ом.)