63. Закон Ома.

яНемецкий физик Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т.е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника:

I = U/R

где R – электрическое сопротивление проводника.

Закон Ома для участка цепи (не содержащего источника ЭДС):

Сила тока на однородном участке цепи  прямо пропорциональна приложенному напряжению на концах этого участка  и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Закон Ома для неоднородного участка цепи

Рассмотрим неоднородный участок цепи, где действующую ЭДС на участке 1-2 обозначим e₁₂, а приложенную на концах участка разность потенциалов через j₁ - j₂

Если ток проходит по неподвижным проводникам, образующих участок 1-2, то работа А₁₂ всех сил (сторонних и электростатических), совершаемая над носителями тока по закону сохранения и превращения энергии равна теплоте, выделяющейся на участке. Работа сил, совершаемая при перемещении заряда q₀ на участке 1-2:

А₁₂ = q₀e₁₂+ q₀(j₁ - j₂)      (1)

ЭДС e₁₂ как и сила тока I – величина скалярная. Если ЭДС способствует движению положительных зарядов в выбранном направлении, то e₁₂ > 0. И наоборот.

За время t в проводнике выделяется теплота

Q = A

Q = I²Rt = IR(It) = IR q₀   (2)

A = Uq = U(It) = IR(It) = I²Rt    

Из формул (1) и (2) получим: т.к. Q = A

IR = (j₁ - j₂) + e₁₂

   - закон Ома для неоднородного участка цепи

Если эл. цепь замкнута, то выбранные точки 1 и 2 совпадают j₁ = j₂, тогда получим закон Ома для замкнутой цепи:

  , где

e - ЭДС, действующая в цепи, r – внутреннее сопротивление источника ЭДС, R – сопротивление внешней цепи.

Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Если цепь разомкнута и, следовательно, в ней ток отсутствует (I=0), то e₁₂ = j₂ - j₁