Закон Ома для участка цепи:
(Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника).
Сопротивление проводника зависит от его размеров, формы, а также материала из которого он изготовлен. Для однородного линейного проводника:
, где
- удельное электрическое сопротивление.
Подставим
в закон Ома для участка цепи:
, где
- удельная электрическая проводимость. Т.к.
и
, то
. Это закон Ома в дифференциальной форме.
Согласно опытным данным:
.
Рассмотрим неоднородный участок цепи 1-2, где действует ЭДС. ЭДС обозначим
, а приложенную на концах разность потенциалов -
. Работа сил, совершаемая при перемещении заряда Q0 на участке 1-2 равна:
.(1) По закону сохранения энергии работа равна теплоте, выделившейся на участке. За время t в проводнике выделяется теплота
. (2). Из (1) и (2) получаем
, откуда:
. Это обобщенный закон Ома (закон Ома для неоднородного участка цепи).
Закон Джоуля-Ленца:
Рассмотрим неподвижный однородный проводник, к концам которого приложено напряжение U. За время dt через сечение проводника протекает заряд
. При этом работа равна:
.(1) Если сопротивление проводника равно R, то, по закону Ома:
(2). Из (1) и (2) следует, что мощность тока
. Т.к. проводник неподвижен, то
(3). Из (1), (2), (3) следует:
.
Это закон Джоуля-Ленца.
Закон Ома для участка цепи: в интегральной форме:
; в дифференциальной форме:
.
Закон Джоуля-Ленца:в интегральной форме: Q = I2 × R × t; в дифференциальной форме: Руд =
× Е2=
.
-