КРАТКАЯ ТЕОРИЯ

Необходимым условием существования электрического тока в цепи является: наличие свободных электрических зарядов, электрического поля, замкнутой цепи.

Чтобы создать электрическое поле, необходимо на концах проводника поддерживать разность потенциалов. Это осуществляется источниками тока. Разделение зарядов на "+" и "-" в источнике тока происходит под действием сил, получивших название сторонних (F_cт). По природе сторонние силы могут быть химического, электромагнитного, механического и другого происхождения, кроме сил электростатических.

Сторонние силы совершают работу.

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛОЙ (ЭДС) источника тока называют величину, численно равную работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда по всей цепи:

[]=1 B (измеряется в Вольтах). Энергетической характеристикой электрического поля является потенциал.

ПОТЕНЦИАЛОМ (j) называется физическая величина, численно равная работе по перемещению единичного положительного заряда из бесконечности в данную точку:

.

РАЗНОСТЬЮ ПОТЕНЦИАЛОВ между двумя точками называют работу, совершенную силами поля по перемещению единичного положительного заряда из одной точки поля в другую:

,

где j₁ и j₂ - потенциалы в т. 1 и 2 поля.

НАПРЯЖЕНИЕМ называют величину, противоположную разности потенциалов:

ПАДЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ называется произведение силы тока на сопротивление:

Расчет токов, сопротивления и ЭДС в разветвленных цепях производится по правилам Кирхгофа. Первое правило относится к узлам.

УЗЛОМ ЦЕПИ называют место соединения более двух проводов.

1-е правило: Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна 0.

.

2-е правило: Алгебраическая сумма ЭДС в замкнутом контуре равна сумме падений напряжений в этом контуре.

.

Величина тока в полной цепи определяется законом Ома:

,

где:

- ЭДС источника тока,

r - его внутреннее сопротивление,

R - сопротивление внешней части цепи.

В этом случае ЭДС равно сумме падений напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи:

Отсюда следует, что напряжение на зажимах источника тока в замкнутой цепи всегда меньше, чем его ЭДС на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении (Ir). Поэтому измерение ЭДС вольтметром, потребляющим ток, не дает истинного значения.

В этой лабораторной работе используется метод определения ЭДС, когда ток через исследуемый элемент не проходит. Принципиальная схема метода компенсации приводится на рисунке 1.