25. Основные характеристики электрической цепи: электродвижущая сила, разность потенциалов, напряжение, со­противление. Электродвижущая сила (эдс)

Источниками тока называются устройства, способные создавать разность потенциалов за счет работы сил не электростатического происхождения.

Сторонними силами называются силы не электростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источника тока.

Природа сторонних сил:

- химические (гальванические элементы);

- механические (генераторы;

- энергия света (солнечные батареи).

Электродвижущей силой источника (ЭДС) называется:

1. работа, которую затрачивают сторонние силы на перемещение единичного положительного заряда с () клеммы на (+) клемму внутри источника;

2. разность потенциалов на выходных клеммах источника тока при разомкнутой внешней цепи.

, (1)

Разность потенциалов

Разностью потенциалов ₁  ₂ на участке цепи называется работа, совершаемая кулоновскими силами при перемещении положительного заряда.

Напряжение

Напряжением U на участке цепи называется работа, совершаемая кулоновскими и сторонними силами при перемещении положительного заряда.

, [В] , (2)

Напряжение и разность потенциалов совпадают при отсутствии в цепи ЭДС.

Сопротивление

Сопротивление R отражает степень помех, которые испытывают свободные электроны при своем движении по проводнику под действием напряжения. Для проводника с удельным сопротивлением , длиной l и площадью поперечного сечения S

[Ом]. (3)

Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (Омм), медь (Омм) и алюминий (Омм).

Сопротивление металлических проводников увеличивается с ростом температуры:

, (4)

где - удельное сопротивление при 0⁰С, а - постоянная для данного вещества величина, называемаятемпературным коэффициентом сопротивления. Изменение сопротивления при изменении температуры может быть весьма значительным. Так у лампы накаливания при прохождении по ней тока и нагреве ее спирали сопротивление последней увеличивается более чем в 10 раз.

25. Законы постоянного тока для участков цепи. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа и их физическое содержание Закон Ома

Однородным называется участок цепи, не содержащий источника тока.

, (1)

Сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Неоднородный участок цепи со­дер­жит помимо внешнего сопротив­ле­ния R ЭДС с внутренним сопротивлением r.

. (2)

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна алгебраической сумме ЭДС и напряжения на концах проводника и обратно пропорциональна полному сопротивлению проводника.

Замкнутый участок цепи

(3)

Сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС, действующей в этой цепи, и обратно пропорциональна сумме внешнего и внутреннего сопротивлений.

, при разомкнутой цепи

(I = 0) .