Урок: 13. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола.

Для того щоб у провіднику виник та існував електричний струм, необхідно на кінцях цього провідника створити та підтримувати різницю потенціалів. У електричному колі функцію елемента, який розділяє заряди, виконує джерело струму.

Джерело струму – пристрій, який розділяє позитивні та негативні заряди.

Джерело струму виконує роботу з розділення зарядів за рахунок своєї внутрішньої енергії.

У середині джерела завдяки роботі з розділення зарядів негативні заряди переміщуються від позитивного до негативного полюса, тобто в напрямку, протилежному напрямку кулонівських сил.

Робота з переміщення електричних зарядів виконується так званими сторонніми силами, які мають не електростатичне походження.

Сторонніми називають сили неелектричного походження, які розділяють електричні заряди.

Сторонні сили можуть мати різне походження. Наприклад, в електрофорній машині заряди розділяються внаслідок виконання механічної роботи з обертання її дисків. У сонячних батареях електричні заряди розділяються в результаті взаємодії атомів речовини, з якої вони складаються, з фотонами.

У гальванічних елементах електричні заряди розділяються завдяки енергії хімічних реакцій між різнорідними речовинами.

Дію сторонніх сил характеризують фізичною величиною, яку називають електрорушійною силою (ЕРС)

Електрорушійна сила джерела струму – скалярна величина, яка характеризує здатність сторонніх сил створювати та підтримувати різницю потенціалів і чисельно дорівнює відношенню їх роботи до значення розділених зарядів:

Одиницею ЕРС в системі СІ є вольт (В):

ЕРС є характеристикою джерела струму та не залежить від зовнішнього навантаження, приєднаного до його полюсів. ЕРС чисельно дорівнює напрузі між полюсами джерела живлення, коли його полюси не замкнуті.

Ділянку кола, що розташована ззовні джерела струму (споживачі електричної енергії та з`єднувальні провідники), називають зовнішньою, або однорідною, а R – зовнішнім опором.

Ділянку кола, по якій електричні заряди рухаються під впливом сторонніх сил (джерело струму), називають внутрішньою, або неоднорідною.

У внутрішній ділянці проходитиме електричний струм, а вона чинитиме йому протидію – опір, який називають внутрішнім опором джерела струму. Його позначають r та вимірюють в омах (Ом). Внутрішній опір та ЕРС є основними характеристиками джерела струму.

Сукупність з`єднаних між собою джерел та споживачів електричного струму, перемикачів, через які проходить електричний струм, називають повним електричним колом.

ЕРС джерела живлення дорівнює сумі падіння напруги на зовнішній та внутрішній ділянках електричного кола.

Закон Ома для повного кола:

Сила струму в повному колі прямо пропорційна електрорушійній силі джерела і обернено пропорційна повному електричному опору кола.

Як правило, зовнішній опір електричного кола значно перевищує його внутрішній опір. Якщо R→0, сила струму значно збільшується і виникає явище короткого замикання. Сила струму, під час короткого замикання, стрімко зростає і наближається до

Домашнє завдання:

1. Вивчити §7, с.45, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О.І. Ляшенка) підручник для 11 класу авт. М.В. Головко, І.П. Крячко, Ю.С. Мельник, Л.В. Непорожня, В.В. Сіпій.

2. Дати відповіді на запитання: с. 48, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом О.І. Ляшенка) підручник для 11 класу авт. М.В. Головко, І.П. Крячко, Ю.С. Мельник, Л.В. Непорожня, В.В. Сіпій.

Підручник