Закон Ома для неоднородного участка и для полной цепи
Сторонние силы. Электродвижущая сила, напряжение.
Для непрерывного протекания тока в электрической цепи нужен источник тока (батарея, аккумулятор, генератор и т. п.). Если в проводниках заряды двигаются электрическими силами от большего потенциала к меньшему, то в источнике тока должны работать какие-то сторонние силы неэлектрического происхождения, которые будут перемещать заряды от меньшего потенциала к большему.
В замкнутой электрической цепи работают электрические силы в проводниках и сторонние силы внутри источника. Тогда
.
Работа электрических сил по перемещению единичного электрического заряда между двумя точками электрического поля называется разностью потенциалов между этими точками (см. формулу (2-15)).
j1 - j2 = (5-12)
Основной характеристикой любого источника является электродвижущая сила (ЭДС).
ЭДС (E ) источника – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил Аст, перемещающих электрический заряд q внутри источника против электрических сил, к величине этого заряда:
E12 = . (5-13)
В Си ЭДС измеряется в вольтах (В).
Электрическое сопротивление источника называют внутренним сопротивлением r.
ЭДС на схемах изображают в виде:
Суммарная работа электрических и сторонних сил по перемещению единичного электрического заряда называется напряжением (падением напряжения) на данном участке.
E12 (5-14)
В Си напряжение измеряется в вольтах (В).
Участок электрической цепи, на котором действуют кроме электрических еще и сторонние силы, называется неоднородным.
Закон Ома для неоднородного участка цепи утверждает: сила тока на таком участке прямо пропорциональна падению напряжения на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
![]() |
. (5-15)
Закон Ома для замкнутой (полной) электрической цепи (рис.) утверждает: сила тока в замкнутой цепи I прямо пропорциональна ЭДС в этой цепи и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи Rполн:
, (5-16)
где R – общее сопротивление внешней цепи.
Если в замкнутой цепи находится несколько ЭДС, то нужно вычислить алгебраическую сумму отдельных ЭДС:
Eоб = E1 + E2 + … + En.
(E > 0, если сторонние силы действуют в направлении тока в цепи, и E < 0, если сторонние силы действуют в противоположном направлении тока в цепи).
При R ® 0
сила тока короткого замыкания.
- амперметр
rA << R
![]() |
- вольтметр
rV >> R