Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Иностранные языки Закон Ома в интегральной форме
просмотров - 412

Законы Ома для участка цепи

Немецкий физик Георг Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока, протекающего по металлическому проводнику прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах проводника:

I = L × (j1 – j2) = LU. (6.8)

Коэффициент пропорциональности, связывающий силу тока в проводник и напряжение — L, принято называть электрической проводимостью. Величина, обратная проводимости — электрическое сопротивление проводника . Сопротивление зависит от материала проводника, его формы, размеров и состояния. К примеру, сопротивление цилиндрического проводника (проволоки):

. (6.9)

Здесь: r — удельное сопротивление вещества, из которого сделан проводник;

l и S — длина и площадь поперечного сечения проводника.

Сопротивление измеряется в омах. 1 Ом — это сопротивление такого проводника, в котором течёт ток I = 1 А при напряжении U = 1 В:

.

Удельное сопротивление r в системе СИ измеряется в Ом × м:

.

Удельное сопротивление вещества r зависит от температуры. В не слишком широком диапазоне температур удельное сопротивление многих проводников является линœейной функцией температуры:

r = r0(1 + at). (6.10)

Здесь: r0 — удельное электрическое сопротивление вещества при 0°С;

a — температурный коэффициент сопротивления.

Для всœех чистых металлов a = » 0.037, то есть температурный коэффициент их удельного сопротивления близок к температурному коэффициенту расширения идеальных газов. Температурный коэффициент сопротивления проводников I рода (металлов) aI > 0, а II рода (электролитов) aII < 0. Это означает, что с понижением температуры удельное сопротивление металлов уменьшается, а электролитов — растёт.

При температурах близких к абсолютному нулю (0.2 ¸ 20 К) сопротивление многих металлов и их сплавов скачком уменьшается до нуля. Это состояние вещества принято называть сверхпроводящим. Впервые явление сверхпроводимости было обнаружено для ртути в 1911 году голландским физиком Камерлинг-Оннесом.

Не так давно обнаружено сверхпроводящее состояние ряда керамических материалов, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ наступает при достаточно высоких температурах ~100 К («высокотемпературная сверхпроводимость»).

Рассмотренный закон пропорциональности тока в проводнике и напряжения:

(6.11)

принято называть законом Ома в интегральной форме. Он позволяет вычислить ток, текущий в цилиндрических проводниках. Но как быть, если электрический ток течёт, к примеру, в электропроводящей среде, заполняющей пространство между обкладками сферического или цилиндрического конденсатора? В подобных случаях на помощь приходит другой закон Ома, к изучению которого мы и приступаем.


Читайте также


  • - Закон Ома в интегральной форме

    Законы Ома для участка цепи Немецкий физик Георг Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока, протекающего по металлическому проводнику прямо пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на концах проводника: I = L&... [читать подробенее]


  • - Закон Ома в интегральной форме для участка, содержащего источник тока.

    Закон Ома для участка, содержащего сторонние силы. Сторонними называют силы не электростатического происхождения. Они могут быть обусловлены химической и физической неоднородностью проводника, например, таковы силы, возникающие при соприкосновении разнородных... [читать подробенее]


  • - Закон Ома в интегральной форме

    Для однородного участка цепи, то есть для участка, на котором не действуют сторонние силы, закон Ома записывается в форме (2.8). Рассмотрим теперь неоднородный участок цепи 1-2 (рис. 2.8), где действует ЭДС источника и на концах которого приложена разность потенциалов . На... [читать подробенее]


  • - Закон Ома в интегральной форме

    Для любой точки внутри проводника напряженность результирующего поля равна сумме напряженности поля кулоновских сил и поля сторонних сил . Подставляя в (17.6), получим Умножим скалярно обе части на вектор , численно равный элементу длины проводника и направленный по... [читать подробенее]


  • - Закон Ома в интегральной форме

    Для любой точки внутри проводника напряженность результирующего поля равна сумме напряженности поля кулоновских сил и поля сторонних сил . Подставляя в (17.6), получим Умножим скалярно обе части на вектор , численно равный элементу длины проводника и направленный по... [читать подробенее]