Изучение зависимостей полезной мощности и К.П.Д источника питания от нагрузки (лабораторная работа), страница 4

          Если цепь замкнута     -

ЭДС равна циркуляции вектора напряженности поля сторонних сил.

         Кроме сторонних сил, на заряд действуют силы электростатического поля:

                                .

Результирующая всех сил:

                                .

Работа этой силы под зарядом q на участке  1-2

                               

Для единичного положительного заряда

                               

- мы получили выражение для падения напряжения на данном участке.

Падением напряжения  (или просто напряжением) на участке цепи 1-2 называется физическая величина, численно равная работе, совершаемой  суммарным полем кулоновских и сторонних сил при перемещении вдоль цепи единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2.

Если  (сторонние силы не действуют) участок называется однородным:

                                .

                              1.3. ЗАКОН ОМА. СОПРОТИВЛЕНИЕ

     Закон Ома был экспериментально открыт в 1826 году в следующей форме:

      Сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения U на проводнике:

                       ,                                                 (1)

 где R  электрическое сопротивление проводника,  , -удельное сопротивление (), -длина, S –площадь сечения проводника.

          Однородным называется такой участок цепи, на котором действуют только электростатические силы. Выражение 1) определяет соотношение между током и напряжением для однородного участка цепи и называется законом Ома в интегральной форме.

         Единица сопротивления – Ом,  

         Сопротивление проводника определяется его геометрическими размерами () и материалом, из которого этот проводник изготовлен. Наименьшими удельными сопротивлениями обладают серебро, медь, золото, алюминий. Величина γ, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электропроводимостью или электропроводностью вещества. В дифференциальной форме закон Ома принимает вид:

                               

-  вектор плотности  тока равен произведению электропроводности и вектора напряженности электростатического поля.

- 

         Действительно, рассмотрим однородный участок проводника, в пределах которого площадь сечения остается постоянной (рис. 3). Тогда сила тока равна   , связь напряженности и потенциала дает значение напряжения  , сопротивление участка определяется формулой . Подставив в формулу (1), имеем:

                                ;    отсюда   или    .

      Закон Ома объясняет классическая теория металлов, созданная физиками  Друде