Эдс источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° – ЭлСктродвиТущая сила β€” ВикипСдия

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π­Π”Π‘ Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅

Для поддСрТания элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ врСмя, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ мСньший ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» (ΡƒΡ‡Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ носитСли Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами) постоянно ΡƒΠ±ΠΈΡ€Π°Π»ΠΈΡΡŒ доставляСмыС Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ заряды, ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ с большим ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ заряды постоянно подводились. Π’ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ слСдуСт ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ зарядов. Π’ этом ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π΅ заряды Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ. Π”Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ этом рСализуСтся ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΠΈ сил нСэлСктростатичСского происхоТдСния. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ силы ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ сторонними. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для поддСрТания Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½ΡƒΠΆΠ½Ρ‹ сторонниС силы, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° всСм протяТСнии Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… участках Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° Π­Π”Π‘

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅

Бкалярная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, которая Ρ€Π°Π²Π½Π° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ сторонних сил ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, называСтся элСктродвиТущСй силой (Π­Π”Π‘), Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π° участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π­Π”Π‘ обозначаСтся . ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘ запишСм ΠΊΠ°ΠΊ:

Π³Π΄Π΅ A – Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних сил, q – заряд, Π½Π°Π΄ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ производится Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°.

ЭлСктродвиТущая сила источника числСнно Ρ€Π°Π²Π½Π° разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… элСмСнта, Ссли ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ.

Π­Π”Π‘, которая дСйствуСт Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π° ΠΊΠ°ΠΊ циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТённости сторонних сил:

Π³Π΄Π΅ – Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля сторонних сил. Если Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля сторонних сил Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² части Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π·ΠΊΠ΅ 1-2, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π² Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ (2) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ вСсти Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ участку. БоотвСтствСнно, Π­Π”Π‘, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ 1-2 опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ:

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° (2) Π΄Π°Π΅Ρ‚ самоС ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… случаСв.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ

Участок Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ сторонниС силы,

www.webmath.ru

ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π°, Π² Ρ‡Ρ‘ΠΌ измСряСтся, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° источника элСктродвиТущСй силы

ЭлСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π² ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π΅ ΠΏΠΎ Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ остаётся Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ΄Π° Π² Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±Π΅. Если ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ† Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ с Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€Π²ΡƒΠ°Ρ€ΠΎΠΌ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π»Π°ΡΡŒ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ, ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°. Аналогичным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для поддСрТания постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ внСшнСС воздСйствиС, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ заряды. Π­Ρ‚ΠΎ воздСйствиС называСтся элСктродвиТущая сила ΠΈΠ»ΠΈ Π­Π”Π‘.

ΠžΡ‚ элСктростатики ΠΊ элСктрокинСтикС

ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΊΠΎΠ½Ρ†ΠΎΠΌ XVIII ΠΈ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΠΎΠΌ XIX Π²Π΅ΠΊΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹Ρ…, ΠΊΠ°ΠΊ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½, Π›Π°Π³Ρ€Π°Π½ΠΆ ΠΈ ΠŸΡƒΠ°ΡΡΠΎΠ½, Π·Π°Π»ΠΎΠΆΠΈΠ»ΠΈ матСматичСскиС основы опрСдСлСния элСктростатичСских Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½. ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠΈ элСктричСства Π½Π° этом историчСском этапС ΠΎΡ‡Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½. Π€Ρ€Π°Π½ΠΊΠ»ΠΈΠ½ ΡƒΠΆΠ΅ Π²Π²Ρ‘Π» понятиС «количСство элСктричСской субстанции», Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ° Π΅Ρ‰Ρ‘ ΠΈ ΠΎΠ½, Π½ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΈ Π½Π΅ смогли Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ.

БлСдуя Π·Π° экспСримСнтами Π“Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈ, Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π° пытался Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ подтвСрТдСния Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Β«Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Тидкости» ΠΆΠΈΠ²ΠΎΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ со статичСским элСктричСством. Π’ поисках истины ΠΎΠ½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π΄Π²Π° элСктрода ΠΈΠ· Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· элСктролит, ΠΎΠ±Π° Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ ΠΎΡΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ заряТСнными нСсмотря Π½Π° Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎ явлСниС Π½Π΅ соотвСтствовало ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ прСдставлСниям ΠΎΠ± элСктричСствС ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктростатичСскиС заряды Π² ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΌ случаС Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Π»ΠΈ Ρ€Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ.

Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π° Π²Π²Ρ‘Π» Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ раздСлСния зарядов ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠΈ ΠΈΡ… Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ состоянии. Он Π½Π°Π·Π²Π°Π» Π΅Ρ‘ элСктродвиТущСй. ПодобноС объяснСниС описания Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Π½Π΅ Π²ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π² тСорСтичСскиС основы Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. Π’ ΠšΡƒΠ»ΠΎΠ½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ³ΠΌΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈ XIX Π²Π΅ΠΊΠ° э. Π΄. с. Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ»Π°ΡΡŒ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΡ… Ρ‚Π΅Π» Π²Ρ‹Ρ€Π°Π±Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСство Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ….

Π’Π°ΠΆΠ½Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ Π² объяснСниС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ внёс Ом. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ ряда экспСримСнтов ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΊ ΠΏΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ элСктропроводности. Он Π²Π²Ρ‘Π» Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ «напряТСниС» ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠ» Π΅Ρ‘ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π°Ρ…. Подобно Π€ΡƒΡ€ΡŒΠ΅, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π² своСй Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Π» количСство Ρ‚Π΅ΠΏΠ»Π° ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅, Ом создал модСль ΠΏΠΎ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, ΡΠ²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰ΡƒΡŽ количСство ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ заряда, напряТСниС ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΡ€Π΅Ρ‡ΠΈΠ» Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ знаниям ΠΎΠ± элСктростатичСском элСктричСствС.

Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ, благодаря ΠœΠ°ΠΊΡΠ²Π΅Π»Π»Ρƒ ΠΈ Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅ΡŽ, ΠΏΠΎΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π½ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΡŽ поля. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΎ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ с ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡŽ энСргии ΠΊΠ°ΠΊ для статичСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ для элСктродвиТущСй силы.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π°Ρ‚Ρ‹ ΡΠ²ΠΎΠ»ΡŽΡ†ΠΈΠΈ понятия Π­Π”Π‘:

  • 1800 Π³. β€” созданиС Π’ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΎΠΉ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΉ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ;
  • 1826 Π³. β€” Ом Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ свой Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ;
  • 1831 Π³. β€” ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅Π΅ΠΌ.

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ физичСский смысл

ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° создаст ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ элСктронов ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ. Но этого нСдостаточно для поддСрТания ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅. Π”Ρ€Π΅ΠΉΡ„ элСктронов ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π΄ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° Π΅Π³ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½ΠΎΠ²Π΅ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ (ΠΏΡ€Π΅ΠΊΡ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°). Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для создания постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹, Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Π½Π½ΡƒΡŽ систСму Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΡŽ, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π°Π³Ρ€Π΅Π³Π°Ρ†ΠΈΠΈ зарядов Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΈΡ… двиТСния. Для этой Ρ†Π΅Π»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ устройства, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ источники питания.

Π’ качСствС ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΡ… Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ ΠΈΠ· сопротивлСния ΠΈ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ источника питания (Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ). Если ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅Ρ‚, Ρ‚ΠΎ описанная ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΠ° объСдинСния зарядов остаётся Π½Π΅Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Π½Π½ΠΎΠΉ. Но Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ источником питания элСктроны ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ постоянно. Π­Ρ‚ΠΎ происходит благодаря Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ. Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊ энСргии, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ эти заряды Π² Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ β€” химичСскиС Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΈ. Вакая энСргия называСтся элСктродвиТущСй силой.

Π­Π”Π‘ являСтся характСристикой любого источника энСргии, способного ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ элСктричСских зарядов Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π’ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ с Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Ρ‹ΠΌ гидравличСским ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΌ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° источника э. Π΄. с. соотвСтствуСт Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ насоса для создания давлСния Π²ΠΎΠ΄Ρ‹. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΎΠΊ, ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ эти устройства, Π½Π΅ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΌ Π½Π° гидравличСских ΠΈ элСктричСских схСмах.

НСсмотря Π½Π° Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅, элСктродвиТущая сила Π½Π° самом Π΄Π΅Π»Π΅ Π½Π΅ являСтся силой ΠΈ измСряСтся Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…. Π•Ρ‘ числСнноС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ заряда ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π­Π”Π‘ источника выраТаСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ E=A/q

, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ:

  • E β€” элСктродвиТущая сила Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…;
  • A β€” Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних сил ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ заряда Π² дТоулях;
  • q β€” ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд Π² ΠΊΡƒΠ»ΠΎΠ½Π°Ρ….

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ Π­Π”Π‘ слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктродвиТущая сила Π½Π΅ являСтся свойством Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, Π° Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° элСктроэнСргии ΠΊ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ зарядов.

Π‘Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ с Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²

ЭлСктродвиТущая сила ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠΈΠ΅ физичСскиС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ±Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ заряда. Одно ΠΈΠ· основных смысловых Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΉ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ э. Π΄. с. (E) вызываСтся ΠΏΡƒΡ‚Ρ‘ΠΌ прСобразования ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ-Π»ΠΈΠ±ΠΎ энСргии Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² (U) Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹.

Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ различия выглядят Ρ‚Π°ΠΊ:

  • E ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‘Ρ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ всСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. U являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ энСргии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π½Π° схСмС.
  • Π• являСтся ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ U, Π½ΠΎ Π½Π΅ Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚.
  • Π• индуцируСтся Π² элСктричСском, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΈ Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅.
  • ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅ΠΏΡ†ΠΈΡ э. Π΄. с. ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌΠ° Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΊ элСктричСскому полю, Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈΠΌΠ° ΠΊ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ, Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈ элСктричСским полям.

НапряТСниС Π½Π° ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ… источника питания, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, отличаСтся ΠΎΡ‚ Π­Π”Π‘ источника. Π­Ρ‚ΠΎ происходит ΠΈΠ·-Π·Π° наличия Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ сопротивлСния источника (элСктролита ΠΈ элСктродов, ΠΎΠ±ΠΌΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°). Π‘Π²ΡΠ·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° выглядит ΠΊΠ°ΠΊ U=E-Ir.

Π’ этом Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ:

  • U β€” напряТСниС Π½Π° ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ… источника;
  • r β€” Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ сопротивлСниС источника;
  • I β€” Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

Из этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ элСктродвиТущСй силы слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ э. Π΄. с. Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π½Π΅ Ρ‚Π΅Ρ‡Ρ‘Ρ‚. Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ источник Π­Π”Π‘ создаёт Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² нСзависимо ΠΎΡ‚ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ (ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°) ΠΈ Π½Π΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ сопротивлСниСм.

Π’ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ источника с бСсконСчной ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ Π½Π° ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ…, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° с бСсконСчной ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π˜Π΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ источник ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ абстрактная матСматичСская модСль.

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ элСктродвиТущСй силы

Π‘ΡƒΡ‚ΡŒ источника Π­Π”Π‘ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² энСргии Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ сторонних сил. Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ обСспСчСния э. Π΄. с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π΄Π²Π° основных Π²ΠΈΠ΄Π° источников:

  • Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅;
  • элСктромагнитныС.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой элСктрохимичСскиС источники, основанныС Π½Π° Π²ΠΎΠ²Π»Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Ρ…ΠΈΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΡŽ процСсса пСрСноса элСктронов. Π’ ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… условиях химичСскиС взаимодСйствия ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ³Π»ΠΎΡ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»Π°, Π½ΠΎ сущСствуСт Π½Π΅ΠΌΠ°Π»ΠΎ Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ†ΠΈΠΉ, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… гСнСрируСтся элСктричСская энСргия.

ЭлСктрохимичСскиС процСссы Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²Π΅ случаСв ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΠΌΡ‹, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ энСргия элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ использована, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π·Π°ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ вСщСства ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой. Π­Ρ‚Π° Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ позволяСт ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ возобновляСмыС Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ источники β€” аккумуляторы.

Π’ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… Ρ‚ΠΎΠΊΠ° э. Π΄. с. создаётся Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌ способом. Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов происходит с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ явлСния элСктромагнитной ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ направлСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля создаёт Π­Π”Π‘. Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ЀарадСя, Π½Π°Ρ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ э. Π΄. с. ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ· выраТСния E=β€”dΠ€/dt. Π’ этой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

  • Π€ β€” ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ;
  • t β€” врСмя.

Π­Π”Π‘ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ измСряСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ…. Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ способом Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ измСнСния ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚:

  • ДинамичСски ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ. Когда Π² стационарном ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ пСрСмСщаСтся ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π΅Π½ для Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ².
  • БтатичСски ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡƒΡŽ. Когда измСнСния ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π’Π°ΠΊ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ трансформаторы.

Π‘ΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ источники э. Π΄. с, Π½Π΅ основанныС Π½Π° элСктрохимии ΠΈΠ»ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ. К Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ устройствам ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ отнСсти ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ фотоэлСмСнты, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρ‹. ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ практичСскоС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° источников питания для Ρ‚Π΅Ρ… ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠ½Ρ‹Ρ… Ρ†Π΅Π»Π΅ΠΉ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ эффСкт ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ устройств Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΠΎΠ²Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈΡ… возмоТности ΠΈ характСристики. ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ всСго Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ сопротивлСниС источника Π­Π”Π‘ силы с характСристиками ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ.

rusenergetics.ru

2.2. ЭлСктродвиТущая сила источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°

Циркуляция Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности элСктростатичСского поля Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, поэтому Π² Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ наряду с участками, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ носитСли двиТутся Π² сторону убывания ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° , Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒΡΡ участки, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… пСрСнос ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов происходит Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ возрастания, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² сил элСктростатичСского поля. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ носитСлСй Π½Π° этих участках Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ лишь с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ сил нСэлСктричСского происхоТдСния, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… сторонними силами. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для поддСрТания Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ сторонниС силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π½Π° всСм протяТСнии Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π»ΠΈΠ±ΠΎ Π½Π° ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π΅Π΅ участках. Π­Ρ‚ΠΈ силы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ обусловлСны химичСскими процСссами, Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠ΅ΠΉ носитСлСй Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ срСдС ΠΈ Ρ‚.Π΄. Π‘Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ½Π½ΠΈΠ΅ силы Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π½Π° носитСли Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, вызывая ΠΈΡ… упорядочСнноС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠΊ Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ (рис.2.2).

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ сторонних сил ΠΏΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΏΠΎ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, называСтся элСктродвиТущСй силой (Π­Π”Π‘) :

.

Если Π½Π° заряд q дСйствуСт сторонняя сила , гдС– Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля сторонних сил, Ρ‚ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних сил Π½Π°Π΄ зарядомq Π½Π° участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ 1-2 Ρ€Π°Π²Π½Π°:

.

Для Π­Π”Π‘ Π½Π° участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ: . Если Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Π°

Π­Π”Π‘ Ρ€Π°Π²Π½Π° циркуляции Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности поля сторонних сил.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ сторонних сил, Π½Π° заряд Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ силы элСктростатичСского поля: . Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ всСх сил: . Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° этой силы ΠΏΠΎΠ΄ зарядом q Π½Π° участкС 1-2 Ρ€Π°Π²Π½Π° .

Для Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда – ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ для падСния напряТСния Π½Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ участкС. ПадСниСм напряТСния (ΠΈΠ»ΠΈ просто напряТСниСм) Π½Π° участкС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ1-2 называСтся физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, числСнно равная Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΉ суммарным ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ кулоновских ΠΈ сторонних сил ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ вдоль Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ 1 Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ 2.

Если (сторонниС силы Π½Π΅ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚) участок называСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ: .

2.3. Π—ΠΠšΠžΠ ОМА Π’ Π˜ΠΠ’Π•Π“Π ΠΠ›Π¬ΠΠžΠ™ И Π”Π˜Π€Π€Π•Π Π•ΠΠ¦Π˜ΠΠ›Π¬ΠΠžΠ™ ЀОРМАΠ₯. ΠšΠ›ΠΠ‘Π‘Π˜Π§Π•Π‘ΠšΠΠ― Π’Π•ΠžΠ Π˜Π― Π­Π›Π•ΠšΠ’Π ΠžΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ›ΠΠžΠ‘Π’Π˜ ΠœΠ•Π’ΠΠ›Π›ΠžΠ’ (Π’Π•ΠžΠ Π˜Π― Π”Π Π£Π”Π•-Π›ΠžΠ Π•ΠΠ¦Π). Π£Π‘Π›ΠžΠ’Π˜Π― Π•Π• ΠŸΠ Π˜ΠœΠ•ΠΠ˜ΠœΠžΠ‘Π’Π˜ И ΠŸΠ ΠžΠ’Π˜Π’ΠžΠ Π•Π§Π˜Π― Π‘ Π­ΠšΠ‘ΠŸΠ•Π Π˜ΠœΠ•ΠΠ’ΠΠ›Π¬ΠΠ«ΠœΠ˜ Π Π•Π—Π£Π›Π¬Π’ΠΠ’ΠΠœΠ˜. ΠœΠΠšΠ‘Π’Π•Π›Π›ΠžΠ’Π‘ΠšΠΠ― Π Π•Π›ΠΠšΠ‘ΠΠ¦Π˜Π― ΠžΠ”ΠΠžΠ ΠžΠ”ΠΠžΠ‘Π’Π˜ ЗАРЯДА Π’ ΠŸΠ ΠžΠ’ΠžΠ”ΠΠ˜ΠšΠ•

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома Π±Ρ‹Π» ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ Π² 1826 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅:

Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΡƒ мСталличСскому ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° падСнию напряТСния U Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅:

, (2.1)

Π³Π΄Π΅ R элСктричСскоС сопротивлСниС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ,-ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС (),-Π΄Π»ΠΈΠ½Π°,S β€“ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ сСчСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°.

ΠžΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ называСтся Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ участок Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ элСктростатичСскиС силы. Π’Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (2.1) опрСдСляСт ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ ΠΈ напряТСниСм для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ участка Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈ называСтся Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ома Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅.

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° сопротивлСния – Ом,

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° опрСдСляСтся Π΅Π³ΠΎ гСомСтричСскими Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ () ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ, ΠΈΡ… ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ этот ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½. НаимСньшими ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ сопротивлСниями ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ сСрСбро, мСдь, Π·ΠΎΠ»ΠΎΡ‚ΠΎ, алюминий. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, обратная ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, называСтся ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈΠ»ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ вСщСства. Π’ Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄:

  • Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ плотности Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктропроводности ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности элСктростатичСского поля.

  • Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, рассмотрим ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ участок ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ сСчСния остаСтся постоянной (рис. 2.3). Π’ΠΎΠ³Π΄Π° сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½Π° , связь напряТСнности ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния, сопротивлСниС участка опрСдСляСтся Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»ΠΎΠΉ. ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (2.1), ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ:

; ΠΎΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° ΠΈΠ»ΠΈ.

Π’ равновСсном состоянии Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΎΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹Π΅ заряды, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ появлСнии объСмного заряда Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ появляСтся Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΈ ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° заряд Π² объСмС Π½Π΅ исчСзнСт. Π’ ΡƒΠ΅Π΄ΠΈΠ½Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ вСсь сообщСнный заряд располагаСтся Π½Π° повСрхности ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° . РавновСсноС состояниС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ заряд Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. УстановлСниС Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ происходит ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ быстро. Рассмотрим ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ объСмного заряда Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ создана нСкоторая ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ объСмного заряда. Π’ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ сохранСния заряда ΠΈ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Ома Π² Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅:

.

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° =const.Богласно Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ΅ Гаусса , Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°. РСшСниС этого Π΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ плотности объСмного заряда:. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ врСмя – МаксвСлловскоС врСмя рСлаксации – опрСдСляСтся ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ заряда ΠΏΠ°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Ρ€Π°Π·:.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ классичСская тСория ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ², созданная Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ ΠΈ Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π΅ΠΌ. Богласно этой Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ элСктроны Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΠΌΠΈ для всСх Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² ΠΈ двиТутся Π² пространствС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ находятся Π² ΡƒΠ·Π»Π°Ρ… кристалличСских Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΎΠΊ. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ проводимости ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ элСктронный Π³Π°Π·, ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π°ΠΌ идСального Π³Π°Π·Π°. Однако, Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» идСального Π³Π°Π·Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ, элСктроны Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π΅ ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с ΡƒΠ·Π»Π°ΠΌΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΈ расстояниС, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ элСктрон ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ соударСниями, Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π° элСктрона Ξ». Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… столкновСний устанавливаСтся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ равновСсиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктронным Π³Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ. Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ распространил Π½Π° элСктронный Π³Π°Π· Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ кинСтичСской Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π³Π°Π·ΠΎΠ². Π’ этой Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ срСдняя ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния элСктронов Ρ€Π°Π²Π½Π° , ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ΠŸΡ€ΠΈ внСсСнии ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π½Π° хаотичСскоС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов накладываСтся упорядочСнноС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ срСднСй ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, ΠΏΡ€ΠΈ этом ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°:. Максимально Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚.Π΅. Π²Ρ€Π°Π· мСньшС срСднСй скорости Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

НайдСм ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кинСтичСской энСргии элСктронов, Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ. Для этого ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠΌ срСдний ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ скорости:

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ инСзависимы, поэтому,(срСднСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° скорости Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ элСктронов Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚.ΠΊ. Π΅Π΅ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ мСняСтся Ρ…Π°ΠΎΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎ) , ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ,

.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, упорядочСнноС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ элСктронов Π½Π° . Π”Π²ΠΈΠ³Π°ΡΡΡŒ Π² кристаллС, элСктроны ΠΈΡΠΏΡ‹Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ соударСниС с ΡƒΠ·Π»Π°ΠΌΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. ВрСмя ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя соударСниями:, Π³Π΄Π΅-Π΄Π»ΠΈΠ½Π° свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π° элСктрона Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π΅.Благодаря столкновСниям элСктрон ΠΏΡ€ΠΈΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π² состояниС Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ равновСсия со своим ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, срСдняя кинСтичСская энСргия элСктрона Ρ€Π°Π²Π½Π°, Π³Π΄Π΅Π’ – локальная Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° Π² мСстС нахоТдСния элСктрона. Π’ состоянии Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ равновСсия распрСдСлСниС элСктронов ΠΏΠΎ энСргиям соотвСтствуСт Ρ€Π°ΡΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ МаксвСлла- Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°.

Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ соударСнии элСктронов с ΡƒΠ·Π»ΠΎΠΌ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ вся Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия пСрСдаСтся ΠΈΠΎΠ½Ρƒ, Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ соударСния u=0. Если ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΡƒΡΠΊΠΎΡ€ΡΡŽΡ‰Π΅Π΅ элСктроны, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, элСктрон ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ постоянноС ускорСниС , ΠΈ ΠΊ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ упорядочСнного двиТСния достигаСт максимума (рис.2.4).

Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒu измСняСтся Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎ, поэтому Для плотности Ρ‚ΠΎΠΊΠ°j ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ: , Ρ‚.Π΅. j ~ E – это Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ. Если Π±Ρ‹ элСктроны Π½Π΅ ΡΡ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Π»ΠΈΡΡŒ с ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΈΡ… скорости росли Π±Ρ‹ бСспрСпятствСнно, ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Ρ‹Π»Π° Π±Ρ‹ Π½Π΅ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎ большой , Ρ‚.ΠΊ. Π½Π΅ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎ росла Π±Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π΄Π»ΠΈΠ½Π° свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π°.

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΈ давлСния. Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ мСталличСских ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ (рис.2.5)

,

Π³Π΄Π΅ – Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹ΠΉ коэффициСнт сопротивлСния. Для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΈ сплавов Π²Π±Π»ΠΈΠ·ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ нуля Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ скачкообразноС ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ сопротивлСния практичСски Π΄ΠΎ нуля. Π­Ρ‚ΠΎ явлСниС Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π’Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π² свСрхпроводящСС состояниС для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ Π² ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π΅ ΠΎΡ‚ 2 Π΄ΠΎ 10 К.

Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Π’ΠΈΠ΄Π΅ΠΌΠ°Π½Π°-Π€Ρ€Π°Π½Ρ†Π° для всСх ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ коэффициСнта тСплопроводности ΠΊ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ элСктричСской проводимостипрямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅Π’: , Π³Π΄Π΅– постоянная Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡ†ΠΌΠ°Π½Π°,Π΅ – заряд элСктрона.

ВСория Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ качСствСнно ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ ряд кинСтичСских явлСний: ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ², эффСкт Π₯ΠΎΠ»Π»Π°, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктрона послС ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ столкновСния соотвСтствуСт локальной Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π² мСстС столкновСния, Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ энСргии, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π² сторону области с Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹. ΠšΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π² условиях, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° срСдняя ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ ( разомкнутая внСшняя Ρ†Π΅ΠΏΡŒ), прСдставляСт собой коэффициСнт тСплопроводности. ΠžΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠΈ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ обСспСчиваСтся Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ элСктричСского поля, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ (эффСкт Π—Π΅Π΅Π±Π΅ΠΊΠ°). Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ создаСт элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ, создаваСмый ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ «горячих» элСктронов (максвСлловская рСлаксация однородности заряда Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅). Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, тСория Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ качСствСнно ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΡΠ΅Ρ‚ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ тСрмоэлСктричСскиС явлСния.

НаиболСС Π²ΠΏΠ΅Ρ‡Π°Ρ‚Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌ, хотя ΠΈ ΠΎΡˆΠΈΠ±ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ, Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ явилось объяснСниС Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° Π’ΠΈΠ΄Π΅ΠΌΠ°Π½Π°-Π€Ρ€Π°Π½Ρ†Π°. Оно Π±Ρ‹Π»ΠΎ связано с Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠ½ΠΎΠΉ компСнсациСй Π΄Π²ΡƒΡ… ошибок ΠΏΡ€ΠΈ вычислСнии элСктронной тСплоСмкости ( Π² Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ ΠΎΠ½Π° Π±Ρ‹Π»Π° Π² 100 Ρ€Π°Π· большС истинной) ΠΈ срСднСго ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π° скорости элСктрона ( ΠΎΠ½ Π²ΠΎ ΡΡ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π· мСньшС истинного). ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅ ошибся Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° ΠΏΡ€ΠΈ вычислСнии элСктропроводности.

ВСория ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ классичСской, Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ряд ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΠ²: Π°) отсутствиС элСктронного Π²ΠΊΠ»Π°Π΄Π° Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ; Π±) Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ свободного ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π΅Π³Π° элСктронов, ΠΏΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ Π² сотни Ρ€Π°Π· расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ; Π²) Π·Π½Π°ΠΊ постоянной Π₯ΠΎΠ»Π»Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ; Π³) Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ сопротивлСния всСх ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ внСшнСго ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ поля; Π΄) Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ значСния тСрмоэдс, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π° Π΄Π²Π° порядка мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ слСдуСт ΠΈΠ· Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π”Ρ€ΡƒΠ΄Π΅.

Π Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ статистики ΠΈ ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΎ ΠΊ появлСнию квантовостатистичСской Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ элСктронного Π³Π°Π·Π° Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ….

studfiles.net

ΠžΠŸΠ Π•Π”Π•Π›Π•ΠΠ˜Π• Π­Π”Π‘ И МОЩНОБВИ ИБВОЧНИКА ВОКА β€” ΠœΠ΅Π³Π°Π›Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ

Β 

ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹: ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ источника постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ компСнсации, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠšΠŸΠ” Π² зависимости ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ.

ΠžΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅: исслСдуСмый источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, источник стабилизированного напряТСния, ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½ сопротивлСния Π 32, ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ М45, Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ М122.

Β 

Π’Π•ΠžΠ Π•Π’Π˜Π§Π•Π‘ΠšΠžΠ• Π’Π’Π•Π”Π•ΠΠ˜Π•

Β 

Β 

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – это устройства, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… происходит ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² энСргии (мСханичСской, химичСской, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ) Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Π’ источниках Ρ‚ΠΎΠΊΠ° происходит Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСских зарядов Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ссли полюса источника Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ, Π²Ρ‹Π·Π²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ зарядов ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм элСктростатичСского поля. Π—Π° Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° принято Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ двиТСния ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов. Π’ΠΎΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ полюса источника Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡƒ. Но Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ° заряды двиТутся Π½Π°ΠΎΠ±ΠΎΡ€ΠΎΡ‚, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² сил элСктростатичСского поля. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм сил Π½Π΅ элСктростатичСской ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… сторонних сил. НапримСр, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ силы Π›ΠΎΡ€Π΅Π½Ρ†Π° Π² Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°Ρ… элСктростанций, сил Π΄ΠΈΡ„Ρ„ΡƒΠ·ΠΈΠΈ Π² химичСских источниках Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π₯арактСристикой источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся элСктродвиТущая сила – Π­Π”Π‘. Она Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ сторонних сил ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ заряда, пСрСнСсСнного Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник:

Β 

. (1)

Β 

Рассмотрим ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΈΠ· источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° с Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ сопротивлСниСм r, Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΡƒ сопротивлСниСм R. Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних сил ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… прСвращаСтся Π² Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Ρƒ, Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΠΌΡƒΡŽ Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ сопротивлСнии источника. Богласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π° Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π°, выдСляСмая Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅, Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π° силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° сопротивлСниС ΠΈ врСмя протСкания Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° . ПослС сокращСния Π½Π° Jt ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сила Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π­Π”Π‘ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΌΡƒ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ:



Β 

. (2)

Β 

Π­Ρ‚ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ мощности
Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘
Милли- Π°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€

ΠŸΡ€ΠΈ отсутствии Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник, ΠΏΡ€ΠΈ Rβ†’βˆž Jβ†’0, ΠΏΠ°Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ напряТСния Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ сопротивлСнии отсутствуСт ΠΈ Π­Π”Π‘ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ полюсами источника . Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ измСрСния Π­Π”Π‘ являСтся Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ (Π’).

Β 

Π­Π”Π‘ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ. Если, Π² ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ случаС, Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ c сопротивлСниСм R ΠΏΠΎΠ΄ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ полюсам источника с Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ сопротивлСниСм r, Ρ‚ΠΎ, ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома, показания Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ . Π­Ρ‚ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π­Π”Π‘. ΠŸΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния Ρ‚Π΅ΠΌ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ большС сопротивлСниС Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°: .

Π’ компСнсационном ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅ измСрСния Π­Π”Π‘ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник Π½Π΅ Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚ (рис. 1). Если с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ рСгулятора Π±Π»ΠΎΠΊΠ° питания Π‘ΠŸ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ напряТСния Π½Π° ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π΅ сопротивлСний R Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π­Π”Π‘ источника, Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· источник ΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π“ Π½Π΅ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ‡Π΅Ρ‚. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Π­Π”Π‘ источника Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° падСнию напряТСния Π½Π° ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π΅ сопротивлСний:

Β 

. (3)

Β 

Β 

ПолСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… – это тСпловая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, выдСляСмая Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π° Π  = J 2R. ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома (2), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ зависимости ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ:

. (4)

Β 

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ замыкания ΠΏΡ€ΠΈ отсутствии Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, R = 0, вся Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π° выдСляСтся Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΌ сопротивлСнии ΠΈ полСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ (рис. 2). Π‘ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΠΊΠ° R<<r, полСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ возрастаСт ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ R. Π‘ дальнСйшим возрастаниСм сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ наступаСт ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΈ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, достигнув максимума, Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΡΠΏΠ°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ. ΠŸΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… значСниях сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ (R>>r), ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, ΡΡ‚Ρ€Π΅ΠΌΡΡΡŒ ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Ρ‹Π²Π΅ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

ΠœΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΡƒΠΌ мощности соотвСтствуСт ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΡŽ равСнства Π½ΡƒΠ»ΡŽ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ мощности ΠΏΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ. ΠŸΡ€ΠΎΠ΄ΠΈΡ„Ρ„Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π² (4), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ . ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ полСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ максимальна, Ссли R = r. ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² (4), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ .

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° характСризуСтся коэффициСнтом ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ дСйствия. Π­Ρ‚ΠΎ, ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°: . ПослС сокращСния Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠšΠŸΠ” ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄

.(5)

Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ³ΠΎ замыкания ΠΏΡ€ΠΈ R = 0, ΠšΠŸΠ” Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ полСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ (рис. 3). Π’ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ΅ максимальной мощности ΠšΠŸΠ” источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π΅Π½ 50%. Π‘ ростом сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ ΠšΠŸΠ” растСт ΠΈ стрСмится ΠΊ 100% ΠΏΡ€ΠΈ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΡ… значСниях сопротивлСниях(R>>r).

Π’Π«ΠŸΠžΠ›ΠΠ•ΠΠ˜Π• Π ΠΠ‘ΠžΠ’Π«

Β 

1. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘. Π£ΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Β«Π­Π”Π‘Β». Π£ΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π΅ сопротивлСниС 500 Ом, ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» измСрСния ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° 3 мА. На ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя Π½Π°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΡƒ К ΠΈ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ отклоняСтся стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ исслСдуСмого источника.

Π’ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π±Π»ΠΎΠΊ питания Π² ΡΠ΅Ρ‚ΡŒ 220 Π’.

2. ΠΠ°ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π½Π° ΠΊΠ½ΠΎΠΏΠΊΡƒ К Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€. Если стрСлка Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° отклоняСтся Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΠΉΡ‚Π΅ силу ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΎΡ‚ Π±Π»ΠΎΠΊΠ° питания, контролируя Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ. Если стрСлка отклоняСтся Π² ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°ΠΉΡ‚Π΅ силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ±ΡŒΠ΅Ρ‚Π΅ΡΡŒ компСнсации напряТСний.

ΠŸΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ измСрСния Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ пяти Ρ€Π°Π·, измСняя сопротивлСниС Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… 500 – 3000 Ом. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Π°Π±Π». 1

Β 

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 1

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ R, Ом Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° J, мА Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π­Π”Π‘ Π•, Π’ Β  Β  Β  Β  Β  < Π•>, Π’ Β 

Β 

3. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ мощности.

Π£ΡΡ‚Π°Π½ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Β«ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΒ». Π’Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ сопротивлСниС ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π°, R=0. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠΌ Π·Π°ΠΌΡ‹ΠΊΠ°Π½ΠΈΠΈ силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎ ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ. Π¦Π΅Π½Π° дСлСния ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π° . Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Π°Π±Π». 2.

ΠŸΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ΡŒ измСрСния, измСняя сопротивлСниС с ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»ΠΎΠΌ 100 Ом Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 0 – 1000 Ом. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Ρ‚Π°Π±Π». 2.

Π’Ρ‹ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹.

4. ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚ΠΈ расчСты.

Π Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ исслСдуСмого источника ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ Π• = JR Π² ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΌ ΠΎΠΏΡ‹Ρ‚Π΅. ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ срСднСС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘ <Π•>.

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π° R, Ом Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° J, мА Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
ПолСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π ΠΏΠΎΠ», ΠΌΠ’Ρ‚ Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Полная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π Π·Π°Ρ‚Ρ€, ΠΌΠ’Ρ‚ Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
ΠšΠŸΠ” Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 2

Β 

5. ΠžΡ†Π΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°ΠΉΠ½ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ измСрСния Π­Π”Π‘ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ прямых ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ

Β 

, (6)

Β 

Β 

Π³Π΄Π΅ n – число ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΠΉ.

6. Π Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΡƒΡŽ Π ΠΏΠΎΠ» =J 2R ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π½ΡƒΡŽ Π Π·Π°Ρ‚Ρ€ = <Π•>J мощности источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

Π Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠšΠŸΠ” источника ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ h = Π ΠΏΠΎΠ»/Π Π·Π°Ρ‚Ρ€ .

7. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΈ зависимости ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ. ΠŸΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ ΠšΠŸΠ” ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ. Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠΎΠ² Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ½Ρ‹ страницы. На осях ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±. Около Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ провСсти ΠΏΠ»Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΡ€ΠΈΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ отклонСния Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ ΠΎΡ‚ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹.

8. Π—Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ Π• =<E> Β±d E, Π  = 90%.

Π‘Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹.

Β 

Β 

ΠšΠžΠΠ’Π ΠžΠ›Π¬ΠΠ«Π• Π’ΠžΠŸΠ ΠžΠ‘Π«

Β 

Β 

1. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ. Π”Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктродвиТущСй силы источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (Π­Π”Π‘).

2. Π’Ρ‹Π²Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии, ΠΈ сформулируйтС Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ.

3. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅ ΡΡƒΡ‚ΡŒ компСнсационного ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π° измСрСния Π­Π”Π‘. МоТно Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ?

4. Π’Ρ‹Π²Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ для ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ, ΠΎΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅ эту Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

5. Π’Ρ‹Π²Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅ условиС максимальной мощности источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°.

6. Π’Ρ‹Π²Π΅Π΄ΠΈΡ‚Π΅ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ ΠšΠŸΠ” источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π˜Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π΅ Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости ΠšΠŸΠ” ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅ эту Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Β 

Β 

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° 22


Π Π΅ΠΊΠΎΠΌΠ΅Π½Π΄ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ страницы:


Π’ΠΎΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠΉΡ‚Π΅ΡΡŒ поиском ΠΏΠΎ сайту:

megalektsii.ru

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°?

Если Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой полюса заряТСнного кондСнсатора, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ влияниСм элСктростатичСского поля, Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ, Π²ΠΎ внСшнСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ кондСнсатора Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ полюса ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ начинаСтся Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ носитСлСй заряда – элСктронов.

Однако Π² процСссС разряда кондСнсатора элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π½Π° двиТущиСся заряТСнныС частицы, быстро ослабСваСт Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ исчСзновСния. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ возникшСС Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ разряда ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ ΠΈ процСсс быстро Π·Π°Ρ‚ΡƒΡ…Π°Π΅Ρ‚.

Для Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ поддСрТания Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² проводящСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ устройства, Π½Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² Π±Ρ‹Ρ‚Ρƒ источниками Ρ‚ΠΎΠΊΠ° (Π² строго физичСском смыслС это Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ). Π§Π°Ρ‰Π΅ всСго Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ источниками слуТат химичСскиС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ.

ВслСдствиС происходящих Π² Π½ΠΈΡ… элСктрохимичСских процСссов Π½Π° ΠΈΡ… ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ… происходит Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΈΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов. Π‘ΠΈΠ»Ρ‹ Π½Π΅ элСктростатичСской ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹, ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… осущСствляСтся ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ΅ распрСдСлСниС зарядов, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ сторонними силами.

Π£ΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρƒ понятия Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΏΠΎΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ рассмотрСниС ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π°.

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ сСбС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ, находящийся Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π½Π° рисункС, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Π½Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ сущСствуСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅.

Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ воздСйствиСм этого поля Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ вопрос ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ происходит с носитСлями заряда, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, ΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π»ΠΈ этот Ρ‚ΠΎΠΊ ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ с Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ.

ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌΠΊΠ½ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ влияния элСктричСского поля заряды Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½Π° ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π’ связи с этим элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ постоянным ΠΈ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ элСктронов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΊΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π½Π° рисункС.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π² проводящСй Ρ†Π΅ΠΏΠΈ постоянноС ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, эта Ρ†Π΅ΠΏΡŒ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚Π°, Ρ‚.Π΅. ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ‚Π»ΠΈ. Однако для поддСрТания Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π΄Π°ΠΆΠ΅ это условиС Π½Π΅ являСтся достаточным, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ заряд всСгда двиТСтся Π² сторону мСньшСго ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, Π° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ всСгда Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ Π½Π°Π΄ зарядом.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ послС ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΈΡ ΠΏΠΎ Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° заряд возвращаСтся ΠΊ исходной Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, Π³Π΄Π΅ ΠΎΠ½ Π½Π°Ρ‡Π°Π» свой ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π² этой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ½ Π±Ρ‹Π» Π² Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ двиТСния. Однако ΠΏΡ€ΠΎΡ‚Π΅ΠΊΠ°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° всСгда связано с ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€Π΅ΠΉ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии.

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½Π°ΠΌ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π½Π΅ΠΊΠΈΠΉ внСшний источник Π² Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, Π½Π° ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°Ρ… ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ поддСрТиваСтся Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ двиТСния элСктричСских зарядов.

Π’Π°ΠΊΠΎΠΉ источник позволяСт ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΡˆΠ΅ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅ заряда ΠΎΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокому Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ двиТСнию элСктронов ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм элСктростатичСской силы, ΠΏΡ‹Ρ‚Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ»ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ заряд ΠΎΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокого ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠΌΡƒ.

Π­Ρ‚Ρƒ силу, Π·Π°ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ заряд Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокому ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρƒ, принято Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ элСктродвиТущСй силой. Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – это физичСский ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π·Π°Ρ‚Ρ€Π°Ρ‡Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ источника сторонними силами.

Π’ качСствС устройств, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠΆΠ΅ ΡƒΠΏΠΎΠΌΠΈΠ½Π°Π»ΠΎΡΡŒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ аккумуляторы, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π³Π΅Π½Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹, тСрмоэлСмСнты ΠΈ Ρ‚.Π΄.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСмСнт питания Π·Π° счСт своСй Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ Π­Π”Π‘ обСспСчиваСт Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ источника, способствуя Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктронов Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡŽ элСктростатичСской силы.

Π­Π”Π‘ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½ΠΈΠΆΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² выраТаСтся Π² Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ… :

E = Aст/Ξ”q,

Π³Π΄Π΅ Аст – Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних сил, Ξ”q – заряд, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ источника.

fb.ru

ΠžΠŸΠ Π•Π”Π•Π›Π•ΠΠ˜Π• Π­Π”Π‘ И МОЩНОБВИ ИБВОЧНИКА ВОКА β€” ΠœΠ΅Π³Π°ΠΎΠ±ΡƒΡ‡Π°Π»ΠΊΠ°

ЧИПБ, Ρ„ΠΈΠ»ΠΈΠ°Π» Π£Ρ€Π“Π£ΠŸΠ‘

Β 

ΠšΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° ЕНД

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° 20

Β 

Π˜Π—Π£Π§Π•ΠΠ˜Π• Π­Π›Π•ΠšΠ’Π ΠžΠ‘Π’ΠΠ’Π˜Π§Π•Π‘ΠšΠžΠ“Πž ΠŸΠžΠ›Π―

Β 

Β 

Π‘Ρ‚ΡƒΠ΄Π΅Π½Ρ‚Ρ‹

Β 

Π“Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ°

Β 

ΠŸΡ€Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ

Β 

Π”Π°Ρ‚Π°

Β 

Β 

ЧСлябинск

Β 

ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹: ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΊΠ²ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… повСрхностСй ΠΈ силовых Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ элСктростатичСского поля ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ модСлирования, Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля.

ΠžΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅: лист мСталличСской Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ с ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ сСткой ΠΈ элСктродами, источник питания Π’Π‘ΠŸ-33, ΠΌΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, Π·ΠΎΠ½Π΄.

Β 

РАБЧЕВНЫЕ Π€ΠžΠ ΠœΠ£Π›Π«

Β 

ЭлСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ – это Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ сСбя Π² воздСйствии Π½Π° элСктричСскиС заряды. ЭлСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ создаСтся:

Β 

Π‘ΠΈΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ характСристикой поля являСтся Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π­Ρ‚ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, опрСдСляСмый …

Β 

Β 

ЭнСргСтичСской характСристикой элСктростатичСского поля являСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π». По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎΠ½ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ …

Β 

Β 


ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя характСристиками поля, Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ сущСствуСт связь:

Β 

ЭлСктростатичСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ для наглядности ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ графичСски с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ силовых ΠΈ ΡΠΊΠ²ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ, …

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΏΠΎ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΡΠΊΠ²ΠΈΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

Π•=

Π’Π«ΠŸΠžΠ›ΠΠ•ΠΠ˜Π• Π ΠΠ‘ΠžΠ’Π«

Β Β Β Β 
Β Β 
Β 
Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 

Β 



Β 

Β 

Β 

РасчСт напряТСнности Π•=…………………..

ΠžΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ измСрСния напряТСнности Ξ΄Π•=

ΠžΠ’Π’Π•Π’Π« НА ΠšΠžΠΠ’Π ΠžΠ›Π¬ΠΠ«Π• Π’ΠžΠŸΠ ΠžΠ‘Π«

Β 

Β 

Β 

ЧИПБ, Ρ„ΠΈΠ»ΠΈΠ°Π» Π£Ρ€Π“Π£ΠŸΠ‘

Β 

ΠšΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° ЕНД

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° 21

ΠžΠŸΠ Π•Π”Π•Π›Π•ΠΠ˜Π• Π­Π”Π‘ И МОЩНОБВИ ИБВОЧНИКА ВОКА

Π‘Ρ‚ΡƒΠ΄Π΅Π½Ρ‚Ρ‹

Β 

Π“Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠ°

Β 

ΠŸΡ€Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π°Π²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ

Β 

Π”Π°Ρ‚Π°

Β 

Β 

ЧСлябинск

Β 

Β 

ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹: ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π­Π”Π‘ источника постоянного Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠΌ компСнсации, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠšΠŸΠ” Π² зависимости ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ.

ΠžΠ±ΠΎΡ€ΡƒΠ΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅: исслСдуСмый источник Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, источник стабилизированного напряТСния, ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½ сопротивлСния, ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°ΠΌΠΏΠ΅Ρ€ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€, Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€.

Β 

РАБЧЕВНЫЕ Π€ΠžΠ ΠœΠ£Π›Π«

Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – это устройства, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… происходит ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² энСргии в………

Π₯арактСристикой источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся ………… По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΎΠ½Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ………………..

Β 

Рассмотрим ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΈΠ· источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° с Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΠΌ сопротивлСниСм r, Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΡƒ сопротивлСниСм R. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ сохранСния энСргии Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° сторонних силпрСвращаСтся ……… согласно ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ ……………………… ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Ома для Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅:

Π’ компСнсационном ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π΅ измСрСния Π­Π”Π‘ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ рСгулятора Π±Π»ΠΎΠΊΠ° питания Π‘ΠŸ напряТСниС Π½Π° ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π΅ сопротивлСний R ΠΏΠΎΠ΄Π±ΠΈΡ€Π°ΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ …………….. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Π­Π”Π‘ источника Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½Π° ………..

Β 

ПолСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° – это тСпловая ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, выдСляСмая Π½Π° Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠ΅. По Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ДТоуля – Π›Π΅Π½Ρ†Π° ……………………………

Β 

ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² силу Ρ‚ΠΎΠΊΠ° согласно Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ Ома, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности:

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° характСризуСтся коэффициСнтом ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ дСйствия. Π­Ρ‚ΠΎ, ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ ……

Β 

Π€ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π° для ΠšΠŸΠ” источника Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π²ΠΈΠ΄:

Β 

Π’Π«ΠŸΠžΠ›ΠΠ•ΠΠ˜Π• Π ΠΠ‘ΠžΠ’Π«

Π­Π”Π‘

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ R, Ом Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° J, мА Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π­Π”Π‘ Π•, Π’ Β  Β  Β  Β  Β  < Π•>, Π’ Β 

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚Π° Π­Π”Π‘ Π• = JR =

Π‘Ρ€Π΅Π΄Π½Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π­Π”Π‘ <Π•> =

ΠžΡ†Π΅Π½ΠΊΠ° случайной ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π΅ΡˆΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ измСрСния Π­Π”Π‘ источника =

Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Π³Π°Π·ΠΈΠ½Π° R, Ом Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π‘ΠΈΠ»Π° Ρ‚ΠΎΠΊΠ° J, мА Β  Β  Β  Β  Β  Β 
ПолСзная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π ΠΏΠΎΠ», ΠΌΠ’Ρ‚ Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Полная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π Π·Π°Ρ‚Ρ€, ΠΌΠ’Ρ‚ Β  Β  Β  Β  Β  Β 
ΠšΠŸΠ” Β  Β  Β  Β  Β  Β 

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ измСрСния Π­Π”Π‘ Π• =………±……….Π’ Π  = 90%.

Β 

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ расчСта: ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности: Π ΠΏΠΎΠ» =J 2R =

ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠΉ мощности Π Π·Π°Ρ‚Ρ€ = <Π•>J= ΠšΠŸΠ” Ξ·

= ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Π“Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊ зависимости ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎΠΉ мощности ΠΎΡ‚ сопротивлСния Π½Π°Π³Ρ€ΡƒΠ·ΠΊΠΈ
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 
Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β  Β 

Β 

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄Ρ‹.

ΠžΠ’Π’Π•Π’Π« НА ΠšΠžΠΠ’Π ΠžΠ›Π¬ΠΠ«Π• Π’ΠžΠŸΠ ΠžΠ‘Π«

Β 

Β 

ЧИПБ, Ρ„ΠΈΠ»ΠΈΠ°Π» Π£Ρ€Π“Π£ΠŸΠ‘

Β 

ΠšΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° ЕНД

Β 

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° 22

Β 

megaobuchalka.ru

ΠžΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ