2. Источники электрической энергии: внешние характеристики идеальных и реальных источников напряжения и тока.

 При преобразовании любого вида энергии в электрическую энергию в источниках происходит за счет электродвижущей силы (ЭДС).

ЭДС определяется как отношение работы А, совершаемой сторонними силами при переносе заряженной частицы внутри источника, к ее заряду -> ее можно представить разностью потенциалов или напряжением между положительным и отрицательным зажимами источника энергии при отсутствии в нем тока.

 

 Идеальным источником ЭДС (рис. 1.8) называют такой источник энергии, ЭДС которого не зависит от протекающего через него тока и равна ЭДС реального источника, а его внутреннее сопротивление равно нулю.

 За положительное направление ЭДС источника принимается направление возрастания потенциала внутри этого источника.

Внутреннее сопротивление Rвн показывает, что часть энергии, вырабатываемой источником, используется внутри источника. Схема замещения реального источника (Rвн != 0) может быть представлена в виде последовательного соединения идеального источника ЭДС и внутреннего сопротивления (рис. 1.9). Реальный источник называют источником напряжения.

Рис. 1.8	Рис. 1.9

 

Ток в цепи (рис. 1.9) определяется по закону Ома:

ВАХ источников электрической энергии часто называют внешними характеристиками. Внешняя характеристика реального источника описывается уравнением (1.10).

1. Простейшая электрическая цепь. Закон Ома для цепей постоянного тока.

Простейшая электрическая цепь постоянного тока, составленная из одного гальванического элемента и проводника.

На внешнем участке цепи электрические заряды движутся под действием сил электрического поля.

Перемещение зарядов внутри проводника не приводит к выравниванию потенциалов всех точек проводника, так как в каждый момент времени источник тока доставляет к одному концу электрической цепи точно такое же число заряженных частиц, какое из него перешло к другому концу внешней электрической цепи. Поэтому сохраняется неизменным напряжение между началом и концом внешнего участка электрической цепи; напряженность электрического поля внутри проводников в этой цепи отлична от нуля и постоянна во времени.

Закон Ома – ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на этом участке и обратно пропорционален сопротивлению этого участка цепи.

I=U/R.

Напряжение – электрическая характеристика поля, которая определяется как работа, совершаемая силами электрического поля при переносе заряда 1Кл.

Сопротивление – противодействие, кот. атомы и молекулы проводника оказывают направленному движению зарядов (току) в проводнике.