2.Законы Ома. Закон Джоуля-Ленца.

Закон Ома для участка цепи:  (Сила тока в  проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника).

 - электрическая проводимость.

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.