ЭДС ИСТОЧНИКА ТОКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В проводнике, подсоединенном к источнику тока, положительный заряд 𝒒: уходит во внешнюю цепь с положительной клеммы источника; перемещается во внешней цепи под действием стационарного электрического поля; приходит на отрицательную клемму источника, завершая свой путь. Для того, чтобы замкнуть траекторию заряд 𝒒 должен внутри источника вернуться на положительную клемму. Однако, отрицательная клемма притягивает заряд к себе, а положительная – отталкивает, т.е. внутри источника на заряд 𝒒 действует электрическая сила 𝑭э , направленная против движения заряда. 𝒒 𝑭э + Тем не менее, ток по цепи идет, следовательно имеется + сила, «протаскивающая» заряд сквозь источник вопреки 𝑭 ‒ ст противодействию электрического поля. Эта сила называется сторонней силой и только благодаря ей источник функционирует. У сторонней силы неэлектрическое происхождение – В батарейках, например, сторонние силы возникают благодаря химическим реакциям. При перемещении заряда внутри источника от отрицательной клеммы к положительной сторонняя сила 𝑭ст совершает положительную работу 𝑨ст , которая называется работой источника тока. Лицей 1511 Грушин, Михайлова, Самоварщиков. Физика 10 класс ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ П О С Т О Я Н Н Ы Й Т О К 10 ПРОДОЛЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ ЭДС ИСТОЧНИКА ТОКА Способность источника электрической энергии создавать и поддерживать на своих зажимах определенную разность потенциалов называется электродвижущей силой, сокращенно ЭДС Электродвижущая сила источника тока ( ЭДС ) – скалярная физическая величина, равная работе, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного точечного заряда с одного полюса на другой. Дж 𝑨ст ℇ = Вольт (В) = ℰ= Кл 𝒒 НЕОДНОРОДНЫЙ УЧАСТОК ЦЕПИ Участок цепи называют неоднородным, если помимо резистора он содержит источник тока. Ток на участке не обязательно вызван источником ℇ. В цепи могут быть и другие источники. Источник может обладать внутренним сопротивлением 𝒓 П О С Т О Я Н Н Ы Й Т О К ЗАКОН ОМА ДЛЯ НЕОДНОРОДНОГО УЧАСТКА ЦЕПИ 𝝋𝒂 − 𝝋𝒃 + 𝓔 = 𝑰𝒓 + 𝑰𝑹 или 𝑼 + 𝓔 = 𝑰𝒓 + 𝑰𝑹 или 𝑼 − 𝓔 = 𝑰𝒓 + 𝑰𝑹 𝝋𝒂 − 𝝋𝒃 − 𝓔 = 𝑰𝒓 + 𝑰𝑹 Ток на участке может течь против ℇ - это связано с наличием в цепи других источников , например, при зарядке аккумулятора телефона Лицей 1511 Грушин, Михайлова, Самоварщиков. Физика 10 класс ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ 10 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ 19.21. Определите разность потенциалов 𝜑1 − 𝜑2 между точками 1 и 2 участка цепи (см. рисунок). Постройте график зависимости 𝜑(х), направив ось 0х от точки 1 к точке 2 и приняв за начало отсчета точку 1.Ток 𝐼 направлен по оси 0х. Изобразим направление тока: 1 Изобразим ось 0х: 𝓙 1 0 𝑹𝟏 𝓔𝟏 , 𝒓𝟏 𝑹𝟐 2 𝓔𝟐 , 𝒓𝟐 x 𝝋 0 x 1 2 𝑹𝟏 𝓔𝟏 , 𝒓𝟏 𝑹𝟐 𝓔𝟐 , 𝒓𝟐 2 При движении от точки 2 к точке 1 потенциал возрастает на всех резисторах, если движение происходит против тока. При прохождении ЭДС потенциал возрастает, если движение совпадает с направлением ЭДС. В противном случае потенциал убывает Запишем изменение потенциала при движении от точки 2 к точке 1: П О С Т О Я Н Н Ы Й Т О К 𝝋𝟏 = 𝝋𝟐 − 𝓔𝟐 +𝑰𝒓𝟐 + 𝑰𝑹𝟐 + 𝓔𝟏 +𝑰𝒓𝟏 + 𝑰𝑹𝟏 Определим разность потенциалов 𝝋𝟏 − 𝝋𝟐 𝝋𝟏 − 𝝋𝟐 = 𝓔𝟏 − 𝓔𝟐 +𝑰(𝒓𝟏 + 𝒓𝟐 + 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 ) Построим график зависимости потенциала от 0х. В точке 1 𝝋 = 𝟎 Лицей 1511 Грушин, Михайлова, Самоварщиков. Физика 10 класс ОТВЕТ: 𝝋𝟏 −𝝋𝟐 = 𝓔𝟏 − 𝓔𝟐 +𝑰(𝒓𝟏 + 𝒓𝟐 + 𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 ) 10