На неоднородном участке цепи плотность тока пропорциональна сумме напряженностей электростатического поля и поля сторонних сил, т.е.
. (19)
Рассмотрим цилиндрический проводник длиной l с площадью поперечного сечения S. Умножим обе части равенства (19) на перемещение dl вдоль оси проводника и проинтегрируем получившееся соотношение по длине проводника от 0 до l:
что дает j× l = ( + ). (20)
Заменив j на I/S, а на , из (20) получим I = + , откуда следует закон Ома для неоднородного участка цепи I = ( + ) / R (21)
где R = l / S - сопротивление участка цепи 12. Для замкнутой цепи формула (21) запишется в виде I = / R (22)
где R - суммарное сопротивление всей цепи; - ЭДС источника.
Пусть замкнутая цепь состоит из источника электрической энергии с ЭДС и внутренним сопротивлением r ,а также внешней цепи потребителя, имеющей сопротивление R. Согласно (22) I = / (R + r). (23)
Разность потенциалов на электродах источника, рис. 5, равна напряжению на внешнем участке цепи: U = = IR = - Ir . (24)
|
В общем случае, напряжение на внешнем участке цепи, рис. 5, будет равно U = IR = R / (R + r). (25)
В пределе, когда R 0 (источник тока замкнут накоротко), то в этом случае, в соответствии с (23), ток максимален
I= I = / r , (26)
а напряжение во внешней цепи равно нулю.
В противоположном предельном случае, R, т.е. цепь разомкнута и ток отсутствует: I=lim=0, а напряжение на зажимах источника максимально и равно его ЭДС: U = R / (R + r)= , т. к. lim R / (R + r) = 1. (27)
Поможем написать любую работу на аналогичную тему