При перемещении от точки 3 к точке 2 идем встречно ЭДС, поэтому потенциал точки 2 оказывается ниже (меньше), чем потенциал точки 3 на величину ЭДС Е , т.е

j ₂ =j ₃ - Е.

Так как на участке без ЭДС ток течет от более высокого потенциала к более низкому, то потенциал точки 1 выше, чем потенциал точки 2, на величину напряжения в сопротивлении R ₀: j ₁= j ₂ + IR ₀.

Таким образом, имеем: j ₁ =j ₃ - Е+IR ₀ или IR ₀ =j ₁ - j ₃ +Е, откуда

(1) Запомнить!

Если ЭДС Е направлена встречно току, текущему по данному участку, то в формуле (1) ее надо взять со знаком минус.

За направление ЭДС принято направление от «-» к «+» (внутри ЭДС).

Выражение (1) является наиболее общей формой закона Ома, из которой следуют известные частные случаи:

1. Если участок цепи не содержит ЭДС: Е=0, r=0, тогда из формулы (1) имеем

IR=j ₁ -j ₂ =U ₁₂ º U, откуда I=

Это закон Ома для однородного участка цепи, т.е. участка

цепи, содержащего только сопротивление R.

2. Замкнем точки 1 и 3, тогда j ₁ =j ₃ и формула (1) будет иметь вид:

IR ₀ = I(R+r)=Е или I= .

Это закон Ома для замкнутой цепи с источником тока.

3. Если внешняя цепь разомкнута (т.е. I=0), то j ₁ =j ₂ и j ₂ -j ₃ =Е.

Таким образом, разность потенциалов на концах разомкнутого источника тока равна ЭДС.

Говоря о напряжении, необходимо рассматривать два случая:

1.Напряжение на участке цепи равно разности потенциалов на концах этого участка лишь тогда, когда в нем нет источника тока, т.е.

U ₁₂ =j ₁ -j ₂ =IR

Иногда величину называют U ₁₂ падением напряжения (т.к. j ₁> j ₂).

В общем случае, если участок цепи содержит ЭДС, то напряжение на этом участке выражается формулой:

U ₁₃ =j ₁ -j ₃ ± E.

Полезно иметь в виду, что U ₁₃ = - U _31.

Дополнение. Разность потенциалов, Э.Д.С, напряжение– физический смысл.

Для участка цепи, изображенного на рис.1 очевидно, что при перемещении заряда между точками 1-3 работа совершается не только кулоновскими силами, но и сторонними силами, поэтому полная работа равна:

А _пол = А _кул +А _стор.

Разделим обе части равенства на величину перемещаемого положительного заряда q, получим:

По определению разность потенциалов равна отношению работы, которую совершают кулоновские силы при перемещении заряда, к величине этого заряда:

Dj ₁₂ =j ₁ -j ₂ =

Электродвижущей силой (ЭДС) на данном участке называется физическая величина, равная отношению работы, совершаемой сторонними силами при перемещении положительного заряда q, к величине этого заряда:

Напряжением на участке цепи 1-3 называют физическую величину, равную отношению суммарной работы, совершаемой при перемещении положительного заряда q, к величине этого заряда:

U ₁₃ = .

Таким образом,

U ₁₃ = j ₁ -j ₃ +Е.

Описание установки, измерения и обработка результатов измерений

Описание установки.

Вид передней панели показан на рис.2. На ней расположены: вольтметр, амперметр, сопротивления R₁, R₂ (R₂> R₁), реостат R_Р, источник тока с ЭДС Е и кнопка К.