1. основные понятия. Электрические величины и элементы цепей

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.


Электрические величины и элементы цепей

Электродвижущая сила (эдс) E характеризует способность стороннего поля вызывать электрический ток и численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда по замкнутому контуру

где E–электродвижущая сила, В; A_ст – работа сторонних сил, Дж; Q – заряд, Кл.
Электрический ток– направленное движение свободных носителей заряда. Характеристикой электрического тока является сила тока i, равная скорости изменения электрического заряда

Для постоянного тока

где Q – весь заряд, переносимый за время t.
Из последнего соотношения определяется единица измерения силы тока

Напряжение– скалярная величина, равная линейному интегралу напряженности электрического поля

т.е. напряжение – это работа сил кулоновского поля, затрачиваемая на перенос единицы положительного заряда

где U – напряжение, В.
Электрический потенциал и разность потенциалов. Электрическое напряжение вдоль пути вне источника между точками a и b называют также разностью потенциалов U_ab=φ_a–φ_b между этими точками. Однозначно определяется только разность потенциалов, равная соответствующему напряжению. Чтобы определить потенциал, нужно придать нулевое значение потенциалу одной из точек цепи (например, узлу), тогда потенциал любой другой точки будет равен напряжению между этой точкой и точкой, потенциал которой выбран равным нулю.
Электрическое сопротивление. Сопротивление внешнего участка цепи (вне источников) равно отношению постоянного напряжения на участке к току в нем

где R – сопротивление, Ом.
Для проводов сопротивление определяется по формуле

где ρ–удельное сопротивление, Ом·м; S–площадь поперечного сечения провода, м²; l –длина провда, м.
Сопротивление проводов, резисторов зависит от температуры t окружающей среды
R = R₂₀[1 + α(t – 20^o)],
где R₂₀–сопротивление при температуре 20 °С; α – температурный коэффициент сопротивления. Значения ρ и α приводятся в справочниках.
Электрическая проводимость – величина обратная сопротивлению

Единица проводимости