Вопрос 46. Последовательное и параллельное соединение проводников.Последовательное соединение проводников
Полное сопротивление участка, содержащего последовательное соединение, больше сопротивления любого из соединенных проводников.
При последовательном соединении количество теплоты, выделяемое проводником, прямо пропорционально сопротивлению проводника.
П араллельное соединение проводников
Сопротивление участка, содержащего параллельное соединение, меньше сопротивления любого из соединенных проводников.
При параллельном соединении количество теплоты, выделяемое проводником обратно пропорционально сопротивлению проводника.
Вопрос 47. Закон Джоуля-Ленца (интегральная и дифференциальная формы записи).
Если
в проводнике течет постоянный ток и
проводник остается неподвижным, то
работа сторонних сил расходуется на
его нагревание. Опыт показывает, что в
любом проводнике происходит выделение
теплоты, равное работе, совершаемой
электрическими силами по переносу
заряда вдоль проводника. Если на концах
участка проводника имеется разность
потенциалов 
,
тогда работу по переносу заряда q на
этом участке равна 
По
определению I= q/t. откуда q= I t. Следовательно 
Так как работа идет па нагревание проводника, то выделяющаяся в проводнике теплота Q равна работе электростатических сил
|
(17.13) |
Соотношение
(17.13) выражает закон Джоуля-Ленца в
интегральной форме. Введем плотность
тепловой мощности 
,
равную энергии выделенной за единицу
время прохождения тока в каждой единице
объема проводника
где
S - поперечное сечение проводника, 
-
его длина. Используя (1.13) и соотношение 
,
получим
Но 
-
плотность тока, а 
,
тогда
с
учетом закона Ома в дифференциальной
форме 
,
окончательно получаем
|
(17.14) |
Формула (17.14) выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.
Вопрос 48. Закон Ома для полной цепи. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
Закон Ома для полной цепи
Закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.
,
где R – сопротивление внешней цепи;
r – сопротивление источника тока.
Закон Ома для неоднородного участка цепи
-знаки "+" или "-" выбираются в зависимости от того, в одну или в противоположные стороны направлены токи создаваемые источником ЭДС и электрическим полем.
Вопрос 49. Правило Кирхгофа
1 Правило(для узлов)
“Алгебраическая сумма токов в узле равна 0”
I1
I2
A
I3
I4
2 Правило(для замкнутого контура)
“Алгебраическая сумма ЭДС в контуре равно алгебраической сумме падений напряжений, на отдельных участках контура”
П
-
+
ε
н.о(направление входа по контуру)
равило знаков для ЭДС:н.о «+ ε»
»
н.о «-ε»
»
…для напряжения
н.о «+IR»
»
н.о «-IR»
»
Алгоритм выполнения 2го правила Киргофа:
1)Выбираем замкнутый контур
2)Определяем направление тока на отдельных участках контура(произвольно)(если направление тока выбрано неверно, то в системе уравнений ток получится отрицательным)
3) Выбираем направление отхода по контуру(произвольно)
4
н.о
R4
I1
Ir
Ri
R1
ε 2
ε3
ε 1
I3
I4
)Применяем непосредственно 2ое правило Киргофа