Силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока, называются сторонними

Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов. Физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС), действующей в цепи:

Сторонняя сила F_CT, действующая на заряд Q_o, может быть выражена как

где Е_ст — напряженность поля сторонних сил.

Тогда

ЭДС, действующая в замкнутой цепи, может быть определена как циркуляция вектора напряженности поля сторонних сил. ЭДС, действующая на участке 1 — 2, равна

На заряд Q_о помимо сторонних сил действуют также силы электростатического поля F_e = Q₀E. Таким образом, результирующая сила, действующая в цепи на заряд Q_o, равна

Напряжением U на участке 1 — 2

3. Закон Ома. Сопротивление проводников.

Закон Ома для участка цепи (не содержащего источника тока): сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Единица сопротивления ом (Ом): 1 Ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В течет постоянный ток 1 А.

Электрической проводимостью проводника. Единица проводимости — сименс (См): 1 См — проводимость участка электрической цепи сопротивлением 1 Ом.

Сопротивление проводников зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого проводник изготовлен. Для однородного линейного проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине L и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S:

ρ- коэффициент пропорциональности, характеризующий материал проводника и называемый удельным электрическим сопротивлением.

Единица удельного электрического сопротивления — ом-метр (Ом*м). Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (1,6 • 10^-8 Ом • м) и медь (1,7-10^-8 Ом • м). На практике наряду с медными применяются алюминиевые провода. Хотя алюминий и имеет большее, чем медь, удельное сопротивление (2,6 • 10^-8 Ом • м), но зато обладает меньшей плотностью по сравнению с медью.

Закон Ома в дифференциальной форме

удельной электрической проводимостью вещества проводника. Ее единица — сименс на метр (См/м).

α — температурный коэффициент сопротивления

Сверхпроводимость.

4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Рассмотрим однородный проводник, к концам которого приложено напряжение U.

Мощность тока

Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа идет на его нагревание и, но закону сохранения энергии,