Věta o cirkulaci vektoru napětí. Cirkulační teorém pro vektor napětí Cirkulační teorém

Bylo zjištěno, že na náboj q umístěný v elektrostatickém poli působí konzervativní síly a práce A na uzavřené dráze L je rovna nule:

A = ∮ L F ¯ d r ¯ = q ∮ L E ¯ d r ¯ = 0, kde r je vektor posunutí. Tento integrál představuje cirkulaci vektoru intenzity elektrostatického pole.

Je-li jednotkové nabití kladné, pak má záznam zcela jinou podobu. Integrálem na levé straně rovnice je cirkulace vektoru napětí podél obrysu L.

Cirkulační teorém

Věta 1

Elektrostatické pole je charakterizováno cirkulací vektoru své intenzity přes uzavřené pole a je rovno nule. Výrok se nazývá věta o cirkulaci vektoru síly elektrostatického pole.

Důkaz 1

Aby to dokázali, vycházejí z práce pole při pohybu náboje, který nezávisí na jeho dráze. L 1 a L 2 jsou označeny jako různé cesty mezi body A a B. Při jejich nahrazení dostaneme L = L 1 + L 2. Věta je dokázána

Protože čáry na síle elektrostatického pole nejsou uzavřené, používá se to jako důsledek. Začínají kladnými náboji a končí zápornými nebo jejich odchodem do nekonečna. Věta platí pro statické náboje.

Dalším důsledkem je spojitost tečných složek napětí. To znamená, že jeho složky, které jsou tečné k libovolnému vybranému povrchu v libovolném bodě, mají na obou stranách stejné hodnoty.

Je nutné vybrat libovolnou část plochy S, která spočívá na obrysu L.

Výkres 1

Definice 1

Podle Stokesova vzorce integrál rotoru vektoru pevnosti r o t E → převzatý po povrchu
S, se rovná oběhu vektoru napětí podél obrysu, na kterém tato plocha spočívá.

Hodnota d S → = d S · n →, n → je jednotkový vektor kolmý na segment d S. Intenzitu „víru“ vektoru charakterizuje rotor r o t E →. To je uvažováno na příkladu přítomnosti oběžného kola ponořeného do kapaliny znázorněného na obrázku 2. Pokud rotor není roven nule, bude se oběžné kolo dále otáčet a se zvýšením rychlosti otáčení se bude zvětšovat modul průmětu rotoru na osu oběžného kola.

Výkres 2

Pro výpočet rotoru se používají následující vzorce:

Pokud použijeme rovnici (6), pak bude cirkulace vektoru napětí rovna nule.

Pokud je splněna podmínka (8) pro jakýkoli povrch S přiléhající k obrysu L, je to možné s integrandem a pro každý bod pole.

Akce se provádí stejným způsobem jako oběžné kolo z obrázku 2. Na jeho koncích jsou stejné náboje rovné q. Celý systém je v jednotném poli s intenzitou E. Pokud r o t E → ≠ 0, pak je zajištěno otáčení se zrychlením v závislosti na průmětu rotoru na osu oběžného kola. Pokud je pole elektrostatické, pak by kruhový pohyb nenastal pro žádnou polohu osy. Hlavním rozlišovacím znakem elektrostatického pole je to, že je irotační.

Definice 2

Diferenciální reprezentace cirkulační věty:

Příklad 1

Obrázek 3 je uveden s obrázkem elektrostatického pole. Co můžete říci o jeho vlastnostech?

Výkres 3

Řešení

Obrázek ukazuje, že existence elektrostatického pole je nemožná. Pro obrys cirkulace vektoru napětí, zvýrazněný tečkovanou čarou, platí vzorec:

∮ L E → d s → ≠ 0.

To je nemožné, protože existuje rozpor s cirkulační větou. Stanovení intenzity pole (měřeno ve voltech na metr Vm nebo v newtonech na coulomb NK) se provádí pomocí hustoty siločar a s různými hodnotami. Práce v začarovaném kruhu se nerovná nule, což znamená, že cirkulace vektoru napětí se také nerovná nule.

Příklad 2

Ukažte, že tangenciální složky vektoru intenzity elektrostatického pole se nemění při přechodu rozhraní mezi dielektriky na základě cirkulační věty.

Řešení

Pokud vezmeme v úvahu hranici mezi dvěma dielektriky s dielektrickými permitivitami ε 2 a ε 1, znázorněnou na obrázku 4, je vidět, že osa X prochází středy stran b. Na hranici je vybrán obdélníkový obrys s parametry délky (a) a šířky (b).

Výkres 4

Cirkulační teorém je způsoben přítomností elektrostatického pole. Zjistí se ze vzorce:

∮ L E → d s → = 0.

Pokud je obrys malý, pak je cirkulace vektoru napětí podle vzorce ∮ L E → d s → = 0 reprezentována jako:

∮ L E → d s → = E 1 x a - E 2 x a + E b 2 b = 0.

E b je průměrná hodnota E → v oblastech kolmých k rozhraní.

Ze vzorce ∮ L E → d s → = E 1 x a - E 2 x a + E b 2 b = 0 vyplývá:

E 2 x - E 1 x a = E b 2 b.

Když b → 0 pak

Vyjádření E 2 x = E 1 x je možné s libovolnou volbou osy X, která se nachází na rozhraní mezi dielektriky. Vektor napětí může být reprezentován ve formě dvou: tangenciální E τ a normální E n:

E 1 → = E 1 n → + E 1 τ →, E 2 → = E 2 n → + E 2 τ →.

Z toho tedy vyplývá

E τ 1 = E τ 2, kde E τ i je projekce vektoru intenzity na jednotkový vektor τ, který směřuje podél dielektrického rozhraní.

Pokud si všimnete chyby v textu, vyberte ji a stiskněte Ctrl + Enter

Potenciální energie a potenciál elektrostatického pole.

Z oddílu o dynamice je známo, že každé těleso (bod), které se nachází v potenciálním poli, má rezervu potenciální energie W p, díky níž je práce vykonávána silami pole. Práce konzervativních sil je doprovázena poklesem potenciální energie A = W n1 -W n2. Pomocí vzorce pro práci síly elektrostatického pole na pohybu náboje získáme může sloužit jako charakteristika pole a je tzv. j. potenciál elektrostatického pole... Potenciál pole j - skalární fyzikální veličina, energetická charakteristika pole, určená potenciální energií jednotkového kladného náboje umístěného v tomto bodě .

Potenciální rozdíl mezi dvěma body pole je určen prací sil pole při pohybu jednotky

potenciál bodu pole je číselně roven práci vykonané elektrickými silami, když se jednotkový kladný náboj pohybuje z daného bodu pole do nekonečna.

3) elektr. Dipól- idealizovaný systém sloužící k přibližnému popisu statického pole nebo šíření elektromagnetického vlnění daleko od zdroje (zejména od zdroje s celkem nulovým, ale prostorově odděleným nábojem).

Polární- jedná se o dielektrika, v jejichž molekulách jsou i za nepřítomnosti pole oddělena centra rozložení kladných a záporných nábojů, tzn. molekula je dipól. Polarizace: v externí elektr. Pole molekuly je orientováno podél vektoru síly vnějšího pole Eo(když je pole zapnuto, molekuly rotují podél siločar pole)

Nepolární dielektrika, v jejichž molekulách se centra distribuce kladných a záporných nábojů shodují v nepřítomnosti pole. Polarizace: ve vnějším elektrickém poli se v důsledku deformace molekul objevují dipóly orientované podél vektoru síly vnějšího pole Eo... (když je pole zapnuto, molekuly jsou polarizované)

V elektrickém poli se podmřížkové dipóly deformují: prodlužují se, pokud jejich osy směřují podél pole, a zkracují se, pokud osy směřují proti poli. Takového druhu polarizace volala iontový... Stupeň iontové polarizace závisí na vlastnostech dielektrika a na intenzitě pole.

Polarizace je jev, kdy se na povrchu dielektrika objevují náboje, jejichž pole částečně kompenzuje vnější elektrické pole.

Velikost kompenzace je popsána pomocí dielektrické konstanty média, která ukazuje, kolikrát toto médium snižuje elektrické pole:

Kirchhoffova pravidla pro rozvětvené řetězce

.

Kirchhoffovo první pravidlo: algebraický součet proudů v uzlu je roven nule: .

Druhé Kirchhoffovo pravidlo odkazuje na jakoukoli uzavřenou smyčku zvýrazněnou v rozvětveném řetězci: algebraický součet součinů proudů a odporů, včetně vnitřních, ve všech úsecích uzavřené smyčky je roven algebraickému součtu elektromotorických sil vyskytujících se v této smyčce .

Oběh vektoru síly elektrostatického pole.

Integrální…. nazývá se cirkulace vektoru napětí. Tím pádem, cirkulace vektoru síly elektrostatického pole podél jakékoli uzavřené smyčky je rovna nule... To je podmínka potenciálu oboru.

Práce při pohybu náboje v elektrostatickém poli nezávisí na tvaru přechodové dráhy, ale závisí pouze na poloze počátečního a koncového bodu pohybu, tzn. elektrostatické pole bodového náboje je potenciální a elektrostatické síly jsou konzervativní. V případě, že se náboj q 0 pohybuje v poli soustavy nábojů, působí na pohybující se náboj síla podle principu superpozice a práce výsledné síly je rovna algebraickému součtu práce odpovídající síly:

, (7.11)

kde r i 1 a r i 2 jsou vzdálenosti od náboje qi k počátečnímu a koncovému bodu, pohyb náboje q 0. Ze vzorce (7.10) také vyplývá, že práce vykonaná při pohybu náboje v elektrostatickém poli po uzavřené dráze je nulová, tzn. ... Pokud se vytlačený náboj bere jako jednotka, pak (7.11) lze napsat:

, nebo . (7.12)

Tento integrál se nazývá cirkulace vektoru napětí podél uzavřeného obrysu.

Z věty o cirkulaci vektoru síly lze vyvodit několik důležitých závěrů: 1) čáry intenzity pole nelze uzavřít; 2) existence elektrostatického pole ve tvaru znázorněném na Obr. 7.5 je nemožné.

	Obrázek 7.5
Obrázek 7.4

Pokud totiž na toto pole aplikujeme větu o cirkulaci vektoru podél uzavřené kontury znázorněné na obr. 7.6 tečkovanou čarou, pak by byla jiná než nula, což je v rozporu s větou.

Otázka číslo 42

Potenciál elektrostatického pole. q 2 v nábojovém poli q 1 lze napsat jako

. (7.16)

Wp konst r→ ∞, Wp= 0. Proto,

. (7.17)

W/q 2 q 2.

q je rovný

Pokud je pole vytvořeno systémem poplatků q 1, q 2, ... q n, pak pro potenciální energii náboje q pr v oblasti systému poplatků získáme

. (7.21)

S ohledem na (7.19), potenciál pole soustavy nábojů je roven algebraickému součtu potenciálů vytvořených každým z nábojů samostatně

(7.22)

7.7 Vztah mezi potenciálem j a intenzitou elektrického pole. Diferenciální vzorec pro spojení a φ, který platí pro malé okolí libovolného bodu v poli, lze odvodit z výrazů pro elementární práci. Kde

kde E l - projekce vektoru do směru v prostoru.

V obecnější vektorové formě je vektor , kde

- jednotkové vektory nasměrované příslušně podél os x, y, z Poslední rovnici lze zapsat jako

Nebo Ñj, (7.19)

ty. intenzita pole je rovna gradientu potenciálu a směřuje k klesajícímu potenciálu.

Otázka číslo 43

7,8 vodičů v elektrickém poli. Pokud je vodiči dán určitý náboj nebo je umístěn ve vnějším elektrostatickém poli, pak v obou případech bude elektrostatické pole působit na náboje vodiče a ty se budou pohybovat uvnitř vodiče. Tento proces bude pokračovat, dokud pole uvnitř vodiče nebude nulové a potenciál uvnitř vodiče musí být konstantní (j = konst). Napětí na povrchu vodiče v každém bodě musí být normální. Jinak by tangenciální složky uvedly náboje na povrchu do pohybu a rovnováha nábojů by byla narušena. Použitím Gaussovy věty můžete určit intenzitu pole přímo na povrchu vodiče

,

kde e je dielektrická konstanta prostředí obklopujícího vodič, s- hustota povrchového náboje.

7.9 Elektrická kapacita osamělého vodiče. Uvažujme vodič vzdálený od ostatních vodičů, těles a nábojů, a proto jej lze považovat za osamocený vodič. Ze zkušenosti vyplývá, že existuje vztah mezi nábojem a potenciálem q = Cj.

Množství se nazývá elektrická kapacita nebo jen kapacita osamoceného vodiče... Kapacita závisí na tvaru a velikosti vodiče a nezávisí na materiálu, stavu agregace a velikosti dutin uvnitř vodiče. Kapacita je nezávislá na náboji a potenciálu vodiče.

7.10 Elektrická kapacita kondenzátorů. Systém vodičů, těsně u sebe umístěných a nabitých náboji stejné velikosti, ale opačného znaménka, se nazývá kondenzátor a vodiče se nazývají jeho desky. Stanoví se kapacita kondenzátoru

kde j 1 - j 2- potenciální rozdíl mezi deskami, q- náboj umístěný na kladně nabité desce kondenzátoru. Podle tvaru desek jsou kondenzátory ploché, válcové a kulové:

1) elektrická kapacita plochého kondenzátoru

2) elektrická kapacita válcového kondenzátoru

, (7.23)

kde je délka kondenzátoru, R 1 a R 2- poloměry vnitřní a vnější válcové desky.

3) Elektrická kapacita kulového kondenzátoru

, (7.24)

kde R 1 a R 2- poloměry vnitřní a vnější desky.

Otázka číslo 44

7.11 Energie nabitého kondenzátoru. Proces nabíjení kondenzátoru může být reprezentován jako sekvenční pohyb nekonečně malých částí náboje dq z jedné desky na druhou, v důsledku čehož bude jedna z desek nabita kladně a druhá záporně a mezi nimi vznikne postupně rostoucí potenciálový rozdíl U = q/C... V tomto případě je energie kondenzátoru

Tady E Je intenzita elektrického pole uvnitř kondenzátoru, a V = S d- jeho objem. Odtud energie na jednotku objemu neboli objemová hustota energie elektrického pole

V izotropním dielektriku se směry vektorů a shodují. Vzorec pro hustotu energie tedy může mít tvar

První člen v tomto výrazu se shoduje s hustotou energie pole ve vakuu. Druhý člen představuje energii vynaloženou na polarizaci dielektrika.

7.6 Potenciál elektrostatického pole. Protože se práce konzervativních sil rovná poklesu potenciální energie, pak na základě vzorce (7.13) je výraz pro potenciální energii náboje q 2 v nábojovém poli q 1 lze napsat jako

. (7.16)

Jak je vidět z výrazu (7.16), Wp je určen v rámci konstantní hodnoty. V tomto případě je pro elektrické pole bodového náboje obvyklé volit konst takže v nekonečně velké vzdálenosti mezi náboji zaniká jejich vzájemná potenciální energie: r→ ∞, Wp= 0. Proto,

.

Ze vzorce (7.17) vyplývá, že poměr W/q 2 pro daný bod pole nezávisí na velikosti náboje q 2. Tento poměr tedy může sloužit jako energetická charakteristika elektrostatického pole, která se nazývá potenciál pole, a je roven poměru potenciální energie zkušebního náboje umístěného v daném bodě pole k hodnotě tohoto náboje.

Z výrazů (7.17) a (7.18) vyplývá, že potenciál pole bodového náboje q je rovný

Pohyb náboje v elektrostatickém poli se rovná součinu množství náboje a rozdílu potenciálu v počátečním a koncovém bodě pohybu.

Když se náboj pohybuje po libovolné uzavřené dráze L, je práce sil elektrostatického pole nulová. Protože konečná poloha náboje je rovna počáteční r 1 = r 2, pak (kroužek u znaménka integrálu ukazuje, že integrace se provádí po uzavřené dráze). Od té doby a poté ... Odtud se dostáváme. Zmenšením obou stran rovnosti o q 0 získáme nebo, kde E l= Ecosa je projekce vektoru E do směru elementárního posunutí. Integrál se nazývá cirkulace vektoru napětí... Tím pádem, cirkulace vektoru síly elektrostatického pole podél jakékoli uzavřené smyčky je rovna nule ... Tento závěr je podmínkou potenciál oboru.

Potenciální nabíjecí energie.

V potenciálním poli mají tělesa potenciální energii a díky ztrátě potenciální energie je vykonávána práce konzervativních sil.

Proto pracovat A 12 lze znázornit jako rozdíl mezi potenciálními energiemi náboje q 0 v počátečním a koncovém bodě nabíjecího pole q :

Potenciální nabíjecí energie q 0 v poli nabíjení q na dálku r od toho se rovná

Za předpokladu, že když je náboj odstraněn do nekonečna, potenciální energie zmizí, dostaneme: konst = 0 .

Pro eponymní náboje, potenciální energie jejich interakce ( odpor) pozitivní, pro odlišný nabíjí potenciální energii z interakce ( atrakce) záporný.

Pokud je pole generováno systémem n bodové náboje, pak potenciální energie náboje q 0 nacházející se v tomto poli se rovná součtu jeho potenciálních energií vytvořených každým z nábojů samostatně:

Potenciál elektrostatického pole.

Poměr nezávisí na zkušebním náboji q0 a je, energetická charakteristika pole, tzv potenciál :

Potenciál ϕ v libovolném bodě elektrostatického pole je skalární fyzikální veličina, určená potenciální energií jednotkového kladného náboje umístěného v tomto bodě.

1.7 Vztah mezi napětím a potenciálem.

Vztah mezi potenciálem a silou elektrostatického pole. Ekvipotenciální plochy.

Jak bylo ukázáno dříve, práci sil elektrostatického pole při pohybu náboje q 0 lze na jedné straně zapsat jako , naopak jako pokles potenciální energie, tzn. ... Zde dr je projekce elementárního posunutí d l nabíjejte ve směru siločáry, - mezi dvěma těsně umístěnými body pole je malý potenciální rozdíl. Položme rovnítko mezi pravé strany rovnosti a zrušme q 0. Dostáváme poměry ,. Odtud.

Poslední vztah představuje vztah mezi hlavními charakteristikami elektrostatického pole E a j. Zde je míra potenciální změny ve směru siločáry. Znaménko mínus znamená, že vektor je nasměrován ve směru klesajícího potenciálu. Pokud , můžete zapsat průměty vektoru na souřadnicové osy: ... Z toho tedy vyplývá. Výraz v závorce se nazývá gradient skaláru j a označuje se jako gradj.

Síla elektrostatického pole je rovna gradientu potenciálu, braný s opačným znaménkem.

Chcete-li graficky zobrazit rozložení potenciálu elektrostatického pole, použijte ekvipotenciální plochy - plochy, jejichž potenciál všech bodů je stejný... Potenciál pole jednobodového náboje. Ekvipotenciální plochy jsou v tomto případě soustředné koule se středem v bodě, kde se nachází náboj q (obrázek 1.13). Lze nakreslit nekonečné množství ekvipotenciálních ploch, ale je obvyklé je kreslit s hustotou úměrnou hodnotě E.

1.8 Elektrická kapacita, plochý kondenzátor.

Elektrická kapacita.

Zvážit osamělý průvodce - vodič vzdálený od ostatních těles a nábojů. Ze zkušenosti vyplývá, že různé vodiče, které jsou stejně nabité, mají různé potenciály.

Fyzické množství C rovný poměru náboje vodiče q svému potenciálu ϕ je nazýván elektrická kapacita tohoto průvodce.

Elektrická kapacita osamoceného vodiče se číselně rovná náboji, který musí být tomuto vodiči oznámen, aby se jeho potenciál změnil o jedničku.

Závisí na tvaru a velikosti vodiče a na dielektrických vlastnostech prostředí. Kapacity geometricky podobných vodičů jsou úměrné jejich lineárním rozměrům.

Příklad: Uvažujme osamocenou kouli o poloměru R umístěnou v homogenním prostředí s dielektrickou konstantou e. Dříve se zjistilo, že potenciál míče je ... Pak kapacita míče , tj. záleží pouze na jeho poloměru.

Jednotka elektrické kapacity-farad (F): 1F-kapacita takového jediného vodiče, jehož potenciál se změní o 1V, když je na něj přenesen náboj 1C. Míč o poloměru 1F má kapacitu R= 9 ⋅10 6 km. Zemní kapacita 0,7mF.

Oběh vektoru síly elektrostatického pole. Potenciál elektrostatického pole. Potenciální energie. Vztah mezi napětím a potenciálem.

Oběh vektoru síly elektrostatického pole po uzavřené smyčce

Elektrostatický potenciál(viz také Coulombův potenciál) je skalární energetická charakteristika elektrostatického pole, která charakterizuje potenciální energii pole, kterou má jediný kladný zkušební náboj umístěný v daném bodě pole.

Elektrostatický potenciál se rovná poměru potenciální energie interakce náboje s polem k hodnotě tohoto náboje: Nechť v prostoru existuje soustava bodových nábojů Qi(i = 1, 2, ... ,n). Energie interakce všech n poplatky, poměr je určen,

kde r ij - vzdálenost mezi odpovídajícími náboji a sčítání se provádí takovým způsobem, že interakce mezi každou dvojicí nábojů se bere v úvahu jednou.

Intenzita v kterémkoli bodě elektrického pole je rovna gradientu potenciálu v tomto bodě, braný s opačným znaménkem.

E = - grad = -Ñ.

Vodiče v elektrostatickém poli. Elektrická kapacita osamělého vodiče. Kondenzátory. Energie osamělého vodiče a soustava nábojů.

Vodiče v elektrostatickém poli. Elektrostatická indukce.
Mezi vodiče patří látky, které mají volné nabité částice, které se mohou uspořádaným způsobem pohybovat po celém těle působením elektrického pole. Náboje takových částic se nazývají volné.
Vodiče jsou kovy, některé chemické sloučeniny, vodné roztoky solí, kyselin a zásad, roztavené soli a ionizované plyny.
Zvažte chování pevných kovových vodičů v elektrickém poli. V kovech jsou volné elektrony nositeli volných nábojů, nazývaných vodivostní elektrony.
Zavedete-li nenabitý kovový vodič do rovnoměrného elektrického pole, pak působením pole ve vodiči dochází k usměrněnému pohybu volných elektronů ve směru opačném, než je směr vektoru intenzity Eo tohoto pole. Elektrony se budou hromadit na jedné straně vodiče, kde vytvoří přebytečný záporný náboj, a jejich nedostatek na druhé straně vodiče povede k vytvoření přebytku kladného náboje tam, tzn. ve vodiči dojde k oddělení náboje. Tyto nekompenzované nepodobné náboje se na vodiči objevují až působením vnějšího elektrického pole, tzn. takové náboje se indukují (indukují) a obecně je vodič stále nenabitý.

Tento typ elektrifikace, při kterém dochází působením vnějšího elektrického pole k redistribuci nábojů mezi částmi daného tělesa, se nazývá elektrostatická indukce.
Nekompenzované elektrické náboje objevující se v důsledku elektrostatické indukce na protilehlých částech vodiče vytvářejí vlastní elektrické pole, jehož intenzita Ec uvnitř vodiče je namířena proti intenzitě Eo vnějšího pole, ve kterém je vodič umístěn. Jak se náboje ve vodiči oddělují a hromadí se na opačných částech vodiče, intenzita Ec vnitřního pole se zvyšuje a rovná se Eo. To vede k tomu, že síla E výsledného pole uvnitř vodiče se stane nulovou. V tomto případě je na vodiči rovnováha nábojů.

Uvažujme osamocený vodič, kterému je předán určitý elektrický náboj Q... Jak víme, tento elektrický náboj je distribuován po povrchu vodiče a vytváří elektrické pole v okolním prostoru. Intenzita tohoto pole není konstantní, mění se jak ve velikosti, tak ve směru (obr. 355).

rýže. 355

Ale potenciál vodiče je ve všech jeho bodech konstantní. Je zřejmé, že tento potenciál je úměrný náboji vodiče. Poměr náboje vodiče k jeho potenciálu následně nezávisí na velikosti elektrického náboje, proto je tento poměr „čistou“ charakteristikou vodiče v určitém prostředí, které se říká elektrická kapacita vodiče (elektr. kapacita).
Tak, elektrická kapacita vodiče je poměr elektrického náboje vodiče k jeho potenciálu

Jak již bylo mnohokrát řečeno, elektrický potenciál je určen až do libovolné konstanty. Aby se předešlo nejistotě, v definici (1) se předpokládá, že potenciál má tendenci k nule v nekonečné vzdálenosti od uvažovaného vodiče:

Lze uvést ekvivalentní definici: elektrická kapacita vodiče se rovná elektrickému náboji, který musí být vodiči předán, aby se jeho potenciál zvýšil o jednu jednotku.

Elektřina. Proudová hustota. EMF. Napětí. Ohmův zákon. Odpor vodiče. Odpor.

Elektřina- řízený (uspořádaný) pohyb nabitých částic

Rozlišujte střídavý, stejnosměrný proud

Stejnosměrný proud je proud, jehož směr a velikost se v čase jen málo mění.

Střídavý proud je proud, jehož velikost a směr se v čase mění. V širokém smyslu se střídavým proudem rozumí jakýkoli proud, který není konstantní.

Síla proudu je fyzikální veličina, která se rovná poměru množství náboje, který prošel průřezem vodiče po určitou dobu, k hodnotě tohoto časového úseku.

Proudová hustota je vektor, jehož absolutní hodnota se rovná poměru proudu protékajícího určitým úsekem vodiče, kolmo ke směru proudu, k ploše tohoto úseku a směru proudu. vektor se shoduje se směrem pohybu kladných nábojů, které tvoří proud.

Nazývá se veličina rovnající se práci vnějších sil na jednotkový kladný náboj elektromotorická síla (emf).

Ohmův zákon pro úsek řetězu(bez EMF):

Ohmův zákon pro úplný obvod:

kde R je vnější odpor obvodu,

r je vnitřní odpor zdroje proudu,

R + r - se nazývá impedance obvodu.

Důsledky:

a) je-li R → 0, zdroj je zkratován:

kde I kz - zkratový proud;

b) pokud R → ∞, obvod je otevřený: I = 0; U = ε,

ty. EMF zdroje se číselně rovná napětí na jeho svorkách, když je vnější obvod otevřený.

Elektrický odpor (R) je fyzikální veličina, která se číselně rovná poměru
napětí na koncích vodiče na sílu proudu procházejícího vodičem.

Odpor vodiče však nezávisí na proudu v obvodu a napětí, ale je určen pouze tvarem, velikostí a materiálem vodiče. kde l je délka vodiče (m), S je plocha průřezu (m2),
r (ro) - měrný odpor (Ohm m).