Закон на Ом за еднороден и нееднороден участък от електрична верига

Закон на Ом за еднороден и нееднороден участък от електрична верига. Електрично
съпротивление на проводниците. Закон на Ом за затворена верига. Правила на
Кирхоф. Работа и мощност на електричния ток. Закон на Джаул – Ленц за
топлинното действие на електричния ток
Закон на Ом за еднороден и нееднороден участък от електрична верига. Електрично
съпротивление на проводниците
Досега въведохме две основни величини, характеризиращи постоянния ток – големина на тока и
напрежение. Немският физик Г. Ом е установил експериментално връзката между тях при протичане на
ток в метални проводници. Оказало се, че големината на протичащия по проводника ток I е
правопропорционална на приложеното в краищата му напрежение U (фиг. 1): I GU
,
като коефициентът G не зависи от приложеното напрежение (за метални
проводници) и е наречен проводимост на дадения проводник. Величината, обратна
на G е наречена електрично съпротивление R. Така законът на Ом придобива
познатия ни вид:
(1) U
I
R
 .
Експерименталната зависимост (1) може да бъде получена и теоретично от най-общи физични
съображения. Ще изведем формулата на няколко етапа. Първо ще разгледаме най-простия случай на
еднороден участък от електрична верига, т.е. такава част от веригата, в която няма включено ЕДН –
проводник с дължина l и постоянно сечение S (фиг. 2). Тогава напрежението между краищата 1 и 2 на
проводника е равно на потенциалната разлика:
(2) 22
12 12
11
.U E dr Edr    .
Нека да се опитаме да намерим връзка между
напрежението (2) и големината на тока I, който тече през
проводника. Големината на тока се определя от заряда,
преминал през сечението S (фиг. 2) за единица време I=q/t.
Зарядът q, преминал през сечението S за време t, е равен на
броя N на електроните преминали през това сечение умножен по големината на заряда на електрона e: q Ne nVe nSxe nSvte
q
I nevS
t
   
