Законы постоянного тока. Лекция 10

2. Наличие электрического поля в проводнике, которое характеризуется потенциалом в каждой точке или разностью потенциалов между двумя точками.
3. Электрическая цепь должна быть замкнута

Ток направлен в сторону уменьшения потенциалов (ток обусловлен движением положительных зарядов), а свободные электроны, соответственно, движутся в обратную сторону.
Опытным путем было показано, что, чем больше напряжение на участке, тем больше сила тока, проходящего через него.

Линейная связь силы тока с напряжением: увеличивая напряжение, увеличиваем и силу тока, это увеличение происходит прямо пропорционально: I~U
Для каждого проводника коэффициент пропорциональности разный.
Мера проводимости тока, различная для каждого из проводников называется электрическим сопротивлением.
[R] - Ом.
При одном и том же напряжении проводники с меньшим сопротивлением будут пропускать ток большей силы.

Сопротивление является главной характеристикой проводника.
Электроны, которые движутся в металле под действием электрического поля, не движутся в однородной среде, они постоянно взаимодействуют с узлами кристаллической решетки металла и атомами различных примесей, замедляясь. В перерывах между ударами они движутся равноускорено.

Для длительного поддержания существования электрического тока необходим источник тока.
Кулоновские силы всегда стремятся свести разноименные заряды, выровняв тем самым потенциалы по всей цепи. Для наличия поля и тока необходима разность потенциалов.
Сторонние силы – силы неэлектрического происхождения, направленные на разведение зарядов.
Эти силы могут быть разной природы в зависимости от типа источника. В батареях они химического происхождения, в электрогенераторах – магнитного. Они-то и обеспечивают существование тока, так как работа электрических сил по замкнутому контуру всегда равна нулю.

Вторая задача источников энергии – это восполнение потерь энергии на столкновении электронов с другими частицами, вследствие чего первые теряют кинетическую энергию, а внутренняя энергия проводника повышается.
Сторонние силы внутри источника выполняют работу против электрических сил, разводя заряды в стороны, противоположные их естественному ходу (как они движутся во внешней цепи)

Последовательное соединение проводников.
Последовательное соединение осуществляется подключением резисторов друг за другом без разветвления проводника

2. Параллельное соединение
Параллельным называется соединение, при котором концы всех резисторов имеют общую точку – «узел»

При прохождении тока через проводник, проводник нагревается.
При протекании тока свободные электроны сталкиваются с узлами кристаллической решетки. При этих столкновениях электроны постоянно придают некоторую скорость узлам решетки.
Так как температура – мера теплового движения, в процессе «расталкивания» температура проводника повышается.
В том случае, когда работа тока не преобразуется в механическую или же ток не имеет химического действия, работа тока равна количеству теплоты, высвобождающегося в окружающую среду.