Вспомни, как подключаются измерительные приборы:

закон Ома для неоднородного участка цепи

Можно также формально ввести понятие напряженности поля сторонних сил Е_с как отношение величины сторонней силы F_с, действующей на заряд к величине этого заряда q:

Е_с = F_с/q(2.22)

Тогда работа А_с сторонних сил по перемещению заряда q на участке цепи 1-2 может быть представлена

,(2.23)

а электродвижущая сила, действующая на этом участке, будет равна

Е₁₂ = А_с/q =  (2.24)

Учтем одновременное воздействие на заряд двух сил: силы F_E электростатического поля  и  сторонней силы F_с.

F = F_c + F_E = q(E_c + E)(2.25)

Полная работа А₁₂, совершаемая над зарядом этими силами на участке цепи 1-2, выразится:

 qЕ₁₂ + q(j₁ - j₂)(2.26)

Величину, равную отношению этой работы А₁₂ к заряду q, называют падением напряжения или простонапряжением на участке 1-2. Таким образом, напряжение U на участке це-пи  равно работе, совместно совершаемой электростатическими и сторонними си-лами по перемещению единичного положительного заряда.  В соответ-ствии с (2.26)

U₁₂ = j₁ - j₂ + Е₁₂(2.27) Если на участке цепи сторонние силы не действуют,  то напряжение U₁₂ = j₁ - j₂. Такой участок называют однородным. Закон Ома для однородного участка цепи выражается формулой (2.8). Если в пределах рассматриваемого участка действует э.д.с., такой участок называют неоднородным.

Получим выражение закона Ома для неоднородного участка цепи. Будем исходить из закона сохранения энергии. Если проводники, образующие цепь неподвижны, вся работа по перемещению зарядов в них приводит к выделению тепла в соответствии с законом Джоуля-Ленца. За время dt в проводнике с сопротивлением R вы-делится теплота dQ:dQ = I²Rdt = IR(Idt) = IRdq,(2.28) где I - сила тока. Это количество теплоты получено в результате работы dA электростатических  и сторонних сил на этом участке. Согласно (2.26) dA = Е₁₂dq + (j₁ - j₂)dq(2.29)

Из закона сохранения энергии следует, что dQ = dA. Прирав-нивая (2.28) и (2.29) получаем

IR = (j₁ - j₂) + Е₁₂

или

I = (j₁ - j₂ + Е₁₂) /R(2.30)

Это и есть закон Ома для неоднородного участка цепи.

26

27,28 Заряд и разряд конденсатора. Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрические заряды. Простейшим конденсатором являются две металлические пластины (электроды), разделенные каким-либо диэлектриком. Конденсатор 2 можно зарядить, если соединить его электроды с источником 1 электрической энергии постоянного тока.

При заряде конденсатора свободные электроны, имеющиеся на одном из его электродов, устремляются к положительному полюсу источника, вследствие чего этот электрод становится положительно заряженным. Электроны с отрицательного полюса источника устремляются ко второму электроду и создают на нем избыток электронов, поэтому он становится отрицательно заряженным. В результате протекания зарядного тока i3 на обоих электродах конденсатора образуются равные, но противоположные по знаку заряды и между ними возникает электрическое поле, создающее между электродами конденсатора определенную разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов станет равной напряжению источника тока, движение электронов в цепи конденсатора, т. е. прохождение по ней тока i3 прекращается. Этот момент соответствует окончанию процесса заряда конденсатора.

При отключении от источника конденсатор способен длительное время сохранять накопленные электрические заряды. Заряженный конденсатор является источником электрической энергии, имеющим некоторую э. д. с. ес. Если соединить электроды заряженного конденсатора каким-либо проводником, то конденсатор начнет разряжаться. При этом по цепи пойдет ток iр разряда конденсатора. Начнет уменьшаться и разность потенциалов между электродами, т. е. конденсатор будет отдавать накопленную электрическую энергию во внешнюю цепь. В тот момент, когда количество свободных электронов на каждом электроде конденсатора станет одинаковым, электрическое поле между электродами исчезнет и ток станет равным нулю. Это означает, что произошел полный разряд конденсатора, т. е. он отдал накопленную им электрическую энергию.

32. Магнитное поле прямого тока — тока, текущего по тонкому прямому бесконечному проводу (рис. 2). 

В произвольной точке А, удаленной на расстояние R от оси проводника, векторы dB от всех элементов тока имеют одинаковое направление, которое перпендикулярно плоскости чертежа («к вам»). Значит, сложение всех векторов dB можно заменить сложением их модулей. За постоянную интегрирования возьмем угол α (угол между векторами dl и r) и выразим через него все остальные величины. Из рис. 2 следует, что    (радиус дуги CD вследствие малости dl равен r, и угол FDC по этой же причине можно считать прямым). Подставив эти формулы в (2), получим, что магнитная индукция, которая создавается одним элементом проводника, равна   (4)  Поскольку угол α для всех элементов прямого тока изменяется в пределах от 0 до π, то, согласно (3) и (4),    Значит, магнитная индукция поля прямого тока   (5) 

33.Магнитное поле кругового проводника с током

Направление магнитного поля (B) внутри кругового проводника с током также подчиняется правилу буравчика (шляпка как ток, буравчик как индукция). Магнитное поле элемента dl кругового проводника с током:

Тогда для замкнутого проводника с током в центре витка магнитное поле определится как:

 - Магнитная индукция кругового проводника (контура) с током в центре контура.

34. Отрезок проводника с током конечной длины и бесконечно длинный проводник с током

В этом случае имеем (рис.8.7):

Рис.8.7. Магнитное поле прямолинейного проводника с током.

,

где

,   ,  ,

тогда

.

Интегрируя это выражение в пределах от – x₁ до x₂ , находим:

где  .

Переходя в этой формуле к пределу при   и  , получим формулу для расчета напряженности магнитного поля прямолинейного проводника с током бесконечной длины:

.