Пературы

бесконечности. В частности, при измерении вольт-амперной характе­ристики лампочки накаливания с вольфрамовой нитью мы обнару­жим, что она имеет вид, схематически изображенный на рис. 60. Ис­кривление вольт-амперной характеристики связано с нагревом нити и увеличением сопротивления нити накала с ростом температуры.

В некоторых устройствах, таких как диоды, сопротивление зави­сит от направления тока. В одном направлении носители заряда проходят по нему как по обычному резистору с некоторым почти постоянным сопротивлением. Однако при противоположной поляр­ности приложенного напряжения носители заряда испытывают боль­шее сопротивление движению. Фактически кривая на графике не изменяет резко своего наклона при равном нулю напряжении, а по­степенно переходит от одного наклона к другому в интервале зна­чений напряжения в несколько десятых вольта.

Иногда вольт-амперные характеристики отражают немонотон­ную зависимость тока от напряжения. Например, на вольт-ампер­ной характеристике электрической дуги, горящей между угольными или металлическими электродами имеется: падающий участок, со­ответствующий увеличению тока при уменьшении напряжения между электродами.

Линейные и нелинейные явления в электрических цепях. Закон Ома (9) описывает линейные явления в электрических цепях. Вся­кое отклонение от закона Ома, выражающееся в искривлении вольт-амперной характеристики, соответствует нелинейным явлени­ям при прохождении тока. Нелинейные явления встречаются гораз­до чаще, чем это может показаться на первый взгляд. Нелинейность присуща даже обыкновенной лампочке накаливания, хотя ее нить накала сделана из металла, для которого закон Ома точно выполня­ется вплоть до очень больших значений плотности тока, намного превосходящих номинальное.

Дифференциальное сопротивление. Но на достаточно малых участках практически любой нелинейной вольт-амперной характе­ристики связь между изменениями напряжения и тока можно счи­тать линейной: малому изменению напряжения соответствует про­порциональное изменение силы тока:

AU=R(I)AI, (11)

где величина R(I), определяющая наклон данного участка вольт-амперной характеристики, называется дифференциальным сопро­тивлением. Для падающих участков вольт-амперной характеристи­ки дифференциальное сопротивление отрицательно.

• Каковы условия существования электрического тока?

• Почему для существования стационарного тока необходима замкнутая электрическая цепь?

• Как связаны между собой векторная характеристика тока — плотность тока и скалярная характеристика — сила тока /?

• Как плотность тока выражается через концентрацию носителей заряда и скорость их направленного движения?

• Какие действия электрического тока можно использовать для измерения силы тока?

• Почему из установленной на опыте пропорциональности между плотно­стью тока и напряженностью поля в проводнике следует вывод о суще­ствовании электрического сопротивления?

• Какие предположения используются при получении соотношения / = UIR из закона Ома j — оЕ1

• Установите связь между омом и единицей сопротивления в системе СГСЭ.

• С чем связана зависимость удельного сопротивления разных веществ от температуры?

• Объясните физические причины нелинейности вольт-амперной характе­ристики лампочки накаливания.

• Что такое дифференциальное сопротивление? Какой смысл имеют его отрицательные значения?