Закон Ома для неоднородного участка цепи.

Мы рассматривали закон Ома для однородного участка цепи, те. такого, в котором не действует э.д.с. Теперь рассмотрим неоднородный уча­сток цепи, где действующую э.д.с. на участке 1-2 обозначим через , при­ложенную на концах участка разность потенциалов - через

Если ток проходит по неподвижным проводникам, образующим участок 1-2, то работа А всех сил (сторонних и электростатических), совершаемая над но-

сителями тока, по закону сохранения и превращения энергии равна теплоте,
выделяющейся на участке. Работа сил, совершаемая при перемещении заряда
Qo на участке 1-2

А₁₂=Q₀ +Q₀( ) (2.5.1)

Э.д.с. , как и сила тока I, - величина скалярная. Ее необходимо брать ли­бо с положительным, либо с отрицательным знаком в зависимости от знака ра­боты, совершаемой сторонними силами. Если э.д.с. способствует движению положительных зарядов в выбранном направлении (в направлении 1-2), то >0. Если э.д.с. препятствует движению положительных зарядов в данном на­правлении, то en <0. За время t в проводнике выделяется теплота

Q=I²Rt=IR(It) = IRQ₀. (2.5.2)

Из формул (2. 5.1.) и (2.5.2.) получим

IR= + (2.5.3)

откуда

(2.5.4)

Выражение (2.20 ) или (2.21 ) представляет собой закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме, который яв­ляется обобщенным законом Ома.

Если на данном участке цепи источник тока отсутствует ( =0), то из (2.5.4 ) приходим к закону Ома для однородного участка цепи:

(при отсутствии сторонних сил напряжение на концах участка равно разности потенциалов). Если же электрическая цепь замкнута, то выбранные точки 1 и 2совпадают, , тогда из (2.5.4.) получаем закон Ома для замкнутой цепи:

где - э.д.с., действующая в цепи, R - суммарное сопротивление всей цепи. В общем случае R = г + R₁, где r - внутреннее сопротивление источника э.д.с., R₁ -сопротивление внешней цепи. Поэтому закон Ома для замкнутой цепи будет иметь вид

Если цепь разомкнута и, следовательно, в ней ток отсутствует (I = 0), то из закона Ома (2.21) получим, что = , т.е. э.д.с., действующая в разомк­нутой цепи, равна разности потенциалов на ее концах. Следовательно, для того, чтобы найти э.д.с. источника тока, надо измерить разность потенциалов на его клеммах при разомкнутой цепи.