Падение потенциала вдоль цепи. Источники тока

Любой заряженный проводник имеет определенный потенциал и во всех точках его поверхности этот по­тенциал одинаковый.

Если в проводнике существует ток, то потенциал в его разных точках не будет одинаковым — он уменьша­ется (падает) в направлении тока.

Если известна сила тока I в каком-либо проводнике и известно его сопротивление R, то по закону Ома для однородного участка цепи можно легко определить разность потен­циалов на его концах φ₁ — φ₂ = IR. Эту раз­ность потенциалов иногда называют паде­нием потенциала вдоль данного проводника. Поскольку сила тока во всем проводнике одинакова, то падение потенциала в разных частях цепи будет прямо пропорциональ­ным сопротивлению этих частей.

Рис. 5.1. Падение потенциала в провод­нике

Падение потенциала можно увидеть на опыте (рис. 5.1). Полюса электростатической машины соединяют проводником с очень большим сопротивлением, например чуть влажной нитью или деревянной линейкой, к которой прикреплены легкие и легко­подвижные полоски бумаги. Если один из полюсов машины, например отрицательно заряженный, соединить с землей, потенциал которой считаем равным нулю, то бумажки покажут возрастание потенциала от отрицательного полюса машины к поло­жительному, где потенциал окажется на­иболее высоким.

Потенциал земли считается равным нулю.

Если есть довольно чувствительный элект­рометр, то можно измерять потенциал в разных точках проводника относительно зем­ли (рис. 5.2). Падение потенциала в провод­нике аналогично падению давления жидкос­ти, которая движется в трубе (рис. 5.3). Здесь манометрические трубки показывают, как изменяется давление в жидкости, равно­мерно протекающей от входа в трубку A к ее выходу B.

На практике почти всегда в проводниках необходимо поддерживать ток на протяже­нии продолжительного времени, то есть на их концах разность потенциалов не должна уменьшаться. Материал с сайта http://worldof.school

Рис. 5.2. Как изменяется потенциал в проводнике с током

Рис. 5.3. Изменение давления в жид­кости, равномерно протекающей в трубе

Устройства, в которых проис­ходит разделение заряженных частиц за счет сил неэлектростатического происхождения, называются источниками тока.

В гальвани­ческих элементах и аккумуляторах в элект­рическую энергию превращается энергия хи­мических взаимодействий, в термогенерато­рах — тепловая энергия и т. п.

В состав электрических цепей, в которых поддерживается ток и используются его свой­ства, входят источники тока, потребители (нагреватели, осветительные приборы, элект­родвигатели и т. п.), измерительные и регу­лировочные приборы, выключатели и про­чие элементы, соединенные проводниками.

На этой странице материал по темам:

• Падение потенциала формула

• Падения потенциал в физике