КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
Електричне поле в умовах протікання струму
|
|
|
|
Рух зарядів у провідниках відбувається під впливом сили, яка діє на ці заряди. Таким чином, існує електричне поле, в нашому випадку це так зване поле постійних струмів 
. В полі постійних струмів густина зарядів не залежить від часу, хоча може змінюватись у просторі. Це поле є тотожнім (якщо не враховувати магнітні сили) до поля нерухомих зарядів, які розподілені і закріплені у просторі за тим же законом, що і у випадку поля постійного струму. Та обставина, що для випадку постійного струму в заданій точці простору одні заряди замінюються на інші, рівні їм, не відіграє значної ролі. Отже, стаціонарне поле постійного струму, подібне до електростатичного поля, є потенціальним, і для нього виконуються співвідношення
; 
; 
.
Є, однак різниця в цих полях. Для електростатичного поля поверхня будь-якого провідника є еквіпотенціальною, вектор направлений вздовж нормалі до поверхні провідника, на якій має місце поверхнева густина зарядів 
(згадайте поле у пласкому конденсаторі).
Експеримент свідчить, що у випадку постійного струму поверхня провідника не є еквіпотенціальною, якщо вздовж провідника тече струм. Наявність різниці потенціалів вздовж поверхні означає наявність поля вздовж поверхні 
. Тому, на відміну від електростатики, вектор для постійного струму нахилений по відношенню до нормалі і має як нормальну 
, так і тангенціальну складову 
.
Всередині провідника нормальна складова поля дорівнює нулю, оскільки завдяки поверхні рух зарядів у провіднику в цьому напрямку неможливий (згадайте, лінії струму мають бути замкнутими). На поверхні міститься заряд, поверхнева густина якого 
. Ці поверхневі заряди змінюються вздовж поверхні (оскільки існує різниця потенціалів вздовж провідника), створюючи тангенціальну складову в просторі над провідником. Але з умови неперервності тангенціальної складової електричного поля 
, всередині провідника виникає електричне поле , яке приводить заряди в рух, створюючи струм.
Для підтримання постійного струму, тобто руху електронів із сталою швидкістю, потрібна неперервна дія сили, яка дорівнює 
(
заряд електрона). А це означає, що електрони у провідниках рухаються із тертям (точніше, аналогом механічного тертя, або якого ми враховували при створенні поляризації). Інакше кажучи, провідники мають електричний опір.
І це приводить нас до наступного розділу
|
|
|
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 380; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!