Лабораторная работа № 2-4А

Для осуществления упорядоченного движения электронов необходимо постоянно поддерживать на концах проводника разность потенциалов φ₁-φ₂=U (электрическое напряжение). Это достигается подключением в электрическую цепь специального устройства – источника тока. В источнике тока происходить разделение электрических зарядов по знакам в противоположные полюса.

Силы, разделяющие заряды в источнике тока, называются сторонними электроразделительными силами, или сторонними силами (неэлектрической природы).
Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов в проводнике. Физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой ε (ЭДС), действующей в цепи:

Немецкий физик Г.Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по металлическому проводнику, пропорциональна напряжению на концах проводника

где R – электрическое сопротивление проводника.
Сопротивление проводника зависит от его размеров, геометрической формы, а также от рода материала, из которого изготовлен проводник

где l – длина проводника, S – площадь поперечного сечения проводника, ρ - удельное сопротивление проводника, зависящее от его физической природы.

Сопротивление и удельное сопротивление данного проводника зависит от температуры. С повышением температуры усиливается хаотическое движение свободных электронов, повышается интенсивность (амплитуда, частота) колебательного движения ионов кристаллической решетки проводника. При этом затрудняется упорядоченное движение электронов. В связи с эти электрическое сопротивление проводников увеличивается с повышением температуры. Опыт показывает, что сопротивление связано с температурой линейной зависимостью

где R₀ – сопротивление проводника при 0^оС, t – температура проводника (в ^оС), α - температурный коэффициент сопротивления.

С помощью формул (4А-3) и (4А-4) получаем

Введем обозначения: – удельная проводимость вещества проводника, – напряженность электрического поля в проводнике, - плотность тока [А/м²].
С учетом этих обозначений, формула (4А-6) приводится к виду

Интернет-магазин