ЕЛЕКТРИЧНІ КОЛА. ПОСЛІДОВНЕ Й ПАРАЛЕЛЬНЕ З'ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ

1. Послідовне з'єднання провідників. У разі послідовного з'єднання електричне коло не має розгалужень. Усі провідники вмикають у коло по черзі один за одним. Сила струму в усіх провідниках однакова, оскільки електричний заряд у них не нагромаджується й через будь-який поперечний переріз провідника за певний час проходить один і той же заряд, тобто І₁ = І₂ = ... = І.

Напруга на кінцях даної ділянки кола складається з напруг у кожному провіднику:

Застосовуючи закон Ома для ділянки кола, можна довести, що

R = R₁ + R₂ + ... + R_п.

2. Паралельне з'єднання провідників. Оскільки в точці розгалуження електричний заряд не накопичується, то заряд, який надходить за одиницю часу до вузла, дорівнює заряду, що йде з вузла за цей же час. Отже:

І = І₁ + І₂ + ... + І_п.

Напруга на кінцях провідників, з'єднаних паралельно, одна й та сама. Застосовуючи закон Ома для ділянки кола, можна довести, що

.

Для двох провідників, з'єднаних один раз послідовно, другий — паралельно, можна скласти таблицю:

З‘єднання
послідовне	паралельне
,
	,

ВИМІРЮВАННЯ СИЛИ СТРУМУ

1. Вимірювання сили струму. Для вимірювання сили струму в провіднику послідовно з ним вмикають амперметр.

2. Вимірювання напруги. Для того щоб виміряти напругу в ділянці вола з опором R, до неї паралельно підключають вольтметр.

ЕЛЕКТРОРУШІЙНА СИЛА

1. Джерела струму. Для наявності струму в провіднику необхідно, щоб у ньому існувало електричне поле, яке характеризується різницею потенціалів на кінцях провідника. У цьому випадку вільні заряди, які є в ньому, беруть участь у напрямленому русі. Проте переміщення зарядів досить швидко приводить до вирівнювання потенціалів і, отже, до припинення струму (можна навести приклад із гідродинамічною аналогією). Для тривалого існування струму треба підтримувати сталою різницю потенціалів на кінцях провідника. Це й роблять так звані джерела струму.

Розглянемо найпростіше електричне коло .(рис. 147):

Тут 1 і 2 — полюси джерела струму; φ₁, φ₂ — потенціали полюсів відповідно 1 і 2.

Для того щоб струм був постійним, необхідно, щоб потенціали φ₁ і φ₂ не змінювалися з часом, не дивлячись на те, що кожної секунди певне число електронів йде з полюса 2 і стільки ж приходить на полюс 1. Очевидно, усередині джерела повинні діяти сили, які б за секунду переносили всі електрони, що прийшли на полюс 1, назад, на полюс 2. Причому, цим силам доведеться долати тяжіння електронів до полюса 1 і — відштовхування їх від полюса 2, тобто ці сили повинні діяти проти сил електричного поля, створюваного зарядами полюсів.

Сторонні сили своєю роботою замикають коло й забезпечують постійність струму. Ці сили в різних джерелах мають неоднакове походження. Наприклад, у гальванічних елементах це сили, що виникають у результаті хімічних процесів; в електрофорній машині — це сили пружності м'язів руки, що обертає диски машини, тощо.

2. ЕРС та її фізичний зміст. Кожне джерело струму характеризується роботою діючих у ньому сторонніх сил із переміщення одиниці позитивного заряду, тобто певною електрорушійною силою (ЕРС).

ЕРС в замкнутому колі називають фізичну величину, яка чисельно дорівнює роботі сторонніх сил із переміщення одиничного позитивного заряду по всьому замкнутому колу: .

Будь-яке джерело струму по суті є перетворювачем енергії: в ньому і один який-небудь вид енергії перетворюється на електричний. З цієї точки зору сторонні сили й здійснюють роботу із розділення зарядів (фізична величина, що вимірюється роботою сторонніх сил із розділення одиниці кількості електрики).

Поиск по сайту: