Para dar una definición más profunda de lo que ya nos era familiar en octavo grado. cantidad fisica, recordemos la definición del potencial de un punto de campo y cómo calcular el trabajo campo eléctrico.
El potencial, como recordamos, es la relación entre la energía potencial de una carga colocada en un determinado punto del campo y la magnitud de esta carga, o este es el trabajo que realizará el campo si se coloca una sola carga positiva en este punto.
Aquí está la energía potencial de la carga; - cantidad de cargo. Como recordamos de la mecánica, para calcular el trabajo realizado por un campo sobre una carga: .
Describamos ahora la energía potencial usando la definición de potencial: . Y hagamos algunas transformaciones algebraicas:
Así obtenemos que.
Por conveniencia, introducimos un valor especial entre paréntesis que denota la diferencia: 
.
Definición: voltaje (diferencia de potencial): la relación entre el trabajo realizado por el campo al transferir una carga desde el punto inicial al punto final y el valor de esta carga.
Unidad de medida - V - voltio:
.
Se debe prestar especial atención al hecho de que, a diferencia del concepto estándar en física de diferencia (la diferencia algebraica de un cierto valor en el momento final y el mismo valor en el momento inicial), para encontrar la diferencia de potencial (voltaje) , el potencial final debe restarse del potencial inicial.
Para obtener la fórmula de esta conexión, como en la lección anterior, por simplicidad, usaremos el caso de un campo uniforme creado por dos placas con cargas opuestas (ver Fig. 1).
Fig.1. Ejemplo de un campo uniforme
Los vectores de intensidad en este caso de todos los puntos de campo entre las placas tienen una dirección y una magnitud. Ahora bien, si se coloca una carga positiva cerca de la placa positiva, bajo la influencia de la fuerza de Coulomb se moverá naturalmente hacia la placa negativa. Por lo tanto, el campo hará algún trabajo sobre este cargo. Anotemos la definición de trabajo mecánico: . Aquí está el módulo de fuerza; - módulo de movimiento; - el ángulo entre los vectores fuerza y desplazamiento.
En nuestro caso, los vectores fuerza y desplazamiento son codireccionales (una carga positiva es repelida por una carga positiva y atraída por una negativa), por lo que el ángulo es cero y el coseno es uno: .
Escribamos la fuerza a través de la tensión y denotemos el módulo de desplazamiento como d - la distancia entre dos puntos - el principio y el final del movimiento: .
Al mismo tiempo. Igualando los lados derechos de las igualdades, obtenemos la relación deseada:
De ello se deduce que la tensión también se puede medir en .
Alejándonos de nuestro modelo de campo homogéneo, atención especial Se debe dar al campo no homogéneo creado por una bola de metal cargada. De los experimentos se desprende claramente que el potencial de cualquier punto dentro o sobre la superficie de una bola (hueca o sólida) no cambia su valor, a saber:
.
Aquí está el coeficiente electrostático; - carga completa de la pelota; - radio de la bola.
La misma fórmula también es válida para calcular el potencial de campo de una carga puntual a una distancia de esta carga.
Energía de interacción de dos cargas.
Cómo determinar la energía de interacción entre dos cuerpos cargados ubicados a cierta distancia entre sí (ver Fig. 2).
Arroz. 2. Interacción de dos cuerpos ubicados a cierta distancia. r
Para hacer esto, imaginemos toda la situación: como si el cuerpo 2 estuviera en el campo externo del cuerpo 1. En consecuencia, ahora la energía de interacción se puede llamar energía potencial de la carga 2 en el campo externo, cuya fórmula conocemos: .
Ahora, conociendo la naturaleza del campo externo (el campo de una carga puntual), conocemos la fórmula para calcular el potencial en un punto a cierta distancia de la fuente del campo:
.
Sustituye la segunda expresión en la primera y obtén el resultado final:
.
Si inicialmente hubiéramos imaginado que la carga 1 estaba en el campo externo de la carga 2, entonces, por supuesto, el resultado no habría cambiado.
En electrostática es interesante identificar todos los puntos del espacio que tienen el mismo potencial. Estos puntos forman determinadas superficies, que se denominan equipotenciales.
Definición: las superficies equipotenciales son superficies en las que cada punto tiene el mismo potencial. Si dibuja tales superficies y dibuja las líneas de campo de intensidad del mismo campo eléctrico, notará que las superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de campo y, además, las líneas de campo siempre están dirigidas en la dirección del potencial decreciente ( ver figura 3).
Arroz. 3. Ejemplos de superficies equipotenciales
Otro hecho importante sobre las superficies equipotenciales: según la definición, la diferencia de potencial entre cualquier punto de dicha superficie es cero (los potenciales son iguales), lo que significa que el trabajo realizado por el campo para mover una carga desde un punto de la superficie equipotencial superficie a otra también es cero.
En la próxima lección veremos más de cerca el campo de dos placas cargadas, es decir, la estructura de un condensador y sus propiedades.
1) Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Física (nivel básico) M.: Mnemosyne. 2012
2) Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Física décimo grado. M.: Ilexa. 2005
3) Kasyanov V.A. Física 10º grado. M.: Avutarda. 2010
1) Sitio web "Physikon" ()
Tarea
1) página 95: N° 732 - 736. Física. Libro de problemas. 10-11 grados. Rymkevich A.P. M.: Avutarda 2013 ()
2) En un punto con un potencial de 300 V, un cuerpo cargado tiene una energía potencial de -0,6 μJ. ¿Cuál es la carga del cuerpo?
3) ¿Qué energía cinética recibió el electrón después de pasar por una diferencia de potencial de aceleración de 2 kV?
4) ¿A lo largo de qué trayectoria se debe mover una carga en un campo eléctrico para que su trabajo sea mínimo?
5) *Dibujar superficies equipotenciales del campo creado por dos cargas diferentes.
La diferencia de potencial entre los puntos 1 y 2 es el trabajo realizado por las fuerzas del campo cuando se mueve una unidad de carga positiva a lo largo de una trayectoria arbitraria desde el punto 1 al punto 2. Para los campos potenciales, este trabajo no depende de la forma de la trayectoria, pero es determinado sólo por las posiciones de los puntos inicial y final
el potencial se determina hasta una constante aditiva. El trabajo realizado por las fuerzas del campo electrostático al mover una carga q a lo largo de una trayectoria arbitraria desde el punto inicial 1 hasta el punto final 2 está determinado por la expresión
La unidad práctica de potencial es el voltio. Un voltio es la diferencia de potencial entre puntos que al mover un culombio de electricidad de un punto a otro campo eléctrico hace un julio de trabajo.
1 y 2 son puntos infinitamente cercanos ubicados en el eje x, por lo que X2 - x1 = dx.
El trabajo realizado al trasladar una unidad de carga del punto 1 al punto 2 será Ex dx. El mismo trabajo es igual. Igualando ambas expresiones, obtenemos 
- gradiente escalar
Función de gradiente 
hay un vector dirigido hacia el máximo aumento de esta función, y su longitud es igual a la derivada de la función en la misma dirección. El significado geométrico de un gradiente es superficies equipotenciales (superficies de igual potencial), una superficie en la que el potencial permanece constante.
13 Potencial de carga
Potencial de campo de una carga puntual q en un dieléctrico homogéneo.
- desplazamiento eléctrico de una carga puntual en un dieléctrico homogéneo D – vector de inducción eléctrica o desplazamiento eléctrico
Deberíamos tomar cero como constante de integración de modo que cuando el potencial sea cero, entonces
Potencial de campo del sistema cargos puntuales en un dieléctrico homogéneo.
Usando el principio de superposición obtenemos:
Potencial de cargas eléctricas distribuidas continuamente.
-
elementos de volumen y superficies cargadas con centros en un punto
Si el dieléctrico no es homogéneo, entonces la integración debe extenderse a las cargas de polarización. Inclusión de tales
Los cargos tienen en cuenta automáticamente la influencia del medio ambiente y no es necesario introducir el valor.
14 Campo eléctrico en la materia.
Campo eléctrico en la materia. Una sustancia introducida en un campo eléctrico puede cambiarlo significativamente. Esto se debe al hecho de que la materia está formada por partículas cargadas. En ausencia de un campo externo, las partículas se distribuyen dentro de una sustancia de tal manera que el campo eléctrico que crean, en promedio en volúmenes que incluyen una gran cantidad de átomos o moléculas, es cero. En presencia de un campo externo, se produce una redistribución de partículas cargadas y surge su propio campo eléctrico en la sustancia. El campo eléctrico total se compone de acuerdo con el principio de superposición del campo externo y el campo interno creado por partículas de materia cargadas. La sustancia es diversa en sus propiedades eléctricas. Las clases más amplias de sustancias son conductores y dieléctricos. Un conductor es un cuerpo o material en el que las cargas eléctricas comienzan a moverse bajo la influencia de una fuerza arbitrariamente pequeña. Por tanto, estos cargos se denominan gratuitos. En los metales, las cargas libres son electrones, en soluciones y sales fundidas (ácidos y álcalis), iones. Un dieléctrico es un cuerpo o material en el que, bajo la influencia de fuerzas arbitrariamente grandes, las cargas se desplazan solo una pequeña distancia, que no excede el tamaño de un átomo, en relación con su posición de equilibrio. Estos cargos se denominan consolidados. Cargos libres y consolidados. CARGOS GRATIS 1) exceso de electricidad. Cargas impartidas a un cuerpo conductor o no conductor y que causan una violación de su neutralidad eléctrica. 2) Eléctrico. cargos actuales del operador. 3) poner. eléctrico Cargas de residuos atómicos en metales. CARGOS ASOCIADOS Eléctrico. cargas de partículas que forman los átomos y moléculas del dieléctrico, así como cargas de iones en el cristalino. Dieléctricos con red iónica.
Diferencia potencial
Se sabe que un cuerpo se puede calentar más y otro menos. El grado en que un cuerpo se calienta se llama temperatura. Asimismo, un cuerpo puede electrificarse más que otro. El grado de electrificación del cuerpo se caracteriza por una cantidad llamada potencial eléctrico o simplemente potencial del cuerpo.
¿Qué significa electrificar el cuerpo? Esto significa decirle carga electrica , es decir, añadirle una determinada cantidad de electrones si cargamos el cuerpo negativamente, o restarlos si cargamos el cuerpo positivamente. En ambos casos, el cuerpo tendrá un cierto grado de electrificación, es decir, uno u otro potencial, y un cuerpo cargado positivamente tiene un potencial positivo, y un cuerpo cargado negativamente tiene un potencial negativo.
Diferencia en los niveles de carga eléctrica. dos cuerpos generalmente se llaman diferencia de potencial eléctrico o simplemente diferencia de potencial.
Hay que tener en cuenta que si dos cuerpos idénticos están cargados con las mismas cargas, pero uno es más grande que el otro, entonces también habrá una diferencia de potencial entre ellos.
Además, entre dos de estos cuerpos existe una diferencia de potencial, uno de los cuales está cargado y el otro no. Entonces, por ejemplo, si un cuerpo aislado de la Tierra tiene un cierto potencial, entonces la diferencia de potencial entre él y la Tierra (cuyo potencial se considera cero) es numéricamente igual al potencial de este cuerpo.
Entonces, si dos cuerpos están cargados de tal manera que sus potenciales son desiguales, inevitablemente existe una diferencia de potencial entre ellos.
Todo el mundo sabe fenómeno de electrificación Frotar un peine contra el cabello no es más que crear una diferencia potencial entre el peine y el cabello humano.
En efecto, cuando un peine roza el cabello, algunos de los electrones se transfieren al peine, cargándolo negativamente, mientras que el cabello, al haber perdido algunos electrones, se carga en la misma medida que el peine, pero positivamente. La diferencia de potencial creada de esta manera se puede reducir a cero tocando el cabello con un peine. Esta transición inversa de electrones se detecta fácilmente de oído si se acerca un peine electrificado al oído. Un crujido característico indicará que se está produciendo una descarga.
Hablando arriba sobre la diferencia de potencial, nos referimos a dos cuerpos cargados, sin embargo También se puede obtener una diferencia de potencial entre distintas partes (puntos) de un mismo cuerpo.
Entonces, por ejemplo, consideremos qué sucederá si, bajo la influencia de alguna fuerza externa, logramos mover los electrones libres ubicados en el cable hacia un extremo del mismo. Obviamente, en el otro extremo del cable habrá una escasez de electrones y luego surgirá una diferencia de potencial entre los extremos del cable.
Tan pronto como detengamos la acción de la fuerza externa, los electrones inmediatamente, debido a la atracción de cargas opuestas, se precipitarán hacia el extremo cargado positivamente del cable, es decir, hacia el lugar donde faltan, y el equilibrio eléctrico volverá a ocurren en el alambre.
Fuerza electromotriz y voltaje.
D mantener corriente eléctrica El director necesita algún tipo de fuente externa energía, que siempre mantendría una diferencia de potencial en los extremos de este conductor.
Estas fuentes de energía son las llamadas fuentes de corriente electrica, tener un cierto fuerza electromotriz, que crea y mucho tiempo mantiene la diferencia de potencial en los extremos del conductor.
La fuerza electromotriz (abreviada EMF) se indica con la letra E. La unidad de medida de EMF es el voltio. En nuestro país, el voltio se abrevia como "B", y en la designación internacional, con la letra "V".
Entonces, para obtener un flujo continuo, se necesita una fuerza electromotriz, es decir, se necesita una fuente de corriente eléctrica.
La primera fuente de corriente fue la llamada “columna voltaica”, que consistía en una serie de círculos de cobre y zinc, revestidos con cuero empapado en agua acidificada. Por tanto, una de las formas de obtener fuerza electromotriz es la interacción química de determinadas sustancias, como resultado de lo cual la energía química se convierte en energía eléctrica. Las fuentes de corriente en las que se crea fuerza electromotriz de esta manera se denominan fuentes de corriente química.
Actualmente, las fuentes de corriente química son celdas galvánicas y baterías, ampliamente utilizadas en ingeniería eléctrica y energía.
Otra fuente principal de corriente, muy utilizada en todas las áreas de la ingeniería eléctrica y la ingeniería energética, son los generadores.
Los generadores están instalados en centrales eléctricas y servir como la única fuente de corriente para suministrar electricidad a empresas industriales, iluminación eléctrica de ciudades, electricidad ferrocarriles, tranvía, metro, trolebuses, etc.
Tanto con fuentes químicas de corriente eléctrica (pilas y baterías) como con generadores, la acción de la fuerza electromotriz es exactamente la misma. Consiste en el hecho de que el EMF crea una diferencia de potencial en los terminales de la fuente actual y la mantiene durante mucho tiempo.
Estos terminales se denominan polos fuente de corriente. Un polo de la fuente de corriente siempre experimenta una falta de electrones y, por tanto, tiene carga positiva, el otro polo experimenta un exceso de electrones y, por tanto, tiene carga negativa.
En consecuencia, un polo de la fuente actual se llama positivo (+), el otro, negativo (-).
Las fuentes de corriente se utilizan para suministrar corriente eléctrica a varios dispositivos. Los consumidores de corriente se conectan mediante conductores a los polos de la fuente de corriente, formando un circuito cerrado. circuito electrico. La diferencia de potencial que se establece entre los polos de la fuente de corriente en un circuito eléctrico cerrado se llama tensión y se designa con la letra U.
La unidad de medida del voltaje, como EMF, es el voltio.
Si, por ejemplo, es necesario anotar que el voltaje de la fuente de corriente es de 12 voltios, entonces escriben: U - 12 V.
Para medir el voltaje se utiliza un dispositivo llamado voltímetro.
Para medir el EMF o el voltaje de una fuente de corriente, debe conectar un voltímetro directamente a sus polos. En este caso, si está abierto, el voltímetro mostrará fuente de campos electromagnéticos actual Si cierra el circuito, el voltímetro ya no mostrará el EMF, sino el voltaje en los terminales de la fuente de corriente.
La FEM desarrollada por una fuente de corriente es siempre mayor que el voltaje en sus terminales.
estudiar campo electrostático desde un punto de vista energético, se introduce en él un cuerpo puntual cargado positivamente, una carga de prueba, como en el caso de considerar la tensión. Supongamos que un campo eléctrico uniforme, que mueve del punto 1 al punto 2 un cuerpo introducido en él con una carga q y a lo largo de la trayectoria l, realiza trabajo. A = qEl(Figura 62, a). Si el importe del cargo introducido es 2q, 3q, ..., nq, entonces el campo hará el trabajo en consecuencia: 2A, 3A, ..., nA. Estos trabajos son de diferente magnitud y, por tanto, no pueden servir como característica del campo eléctrico. Si tomamos, respectivamente, las relaciones entre los valores de estas obras y los valores de la carga del cuerpo, resulta que estas relaciones para dos puntos (1 y 2) son cantidades constantes:
Si estudiamos el campo eléctrico entre dos de sus puntos de manera similar, llegaremos a la conclusión de que para dos puntos cualesquiera del campo la relación entre la cantidad de trabajo y la cantidad de carga del cuerpo movido por el campo entre los puntos es un valor constante, pero es diferente dependiendo de la distancia entre los puntos. La cantidad medida por esta relación se llama diferencia de potencial entre dos puntos del campo eléctrico (indicada por φ 2 - φ 1) o voltaje U entre los puntos del campo. Cantidad escalar, que es una energía característica de un campo eléctrico y medida por el trabajo que realiza al mover un cuerpo puntual, cuya carga es +1, de un punto del campo a otro, se llama diferencia de potencial entre dos puntos de el campo, o el voltaje entre estos puntos. De la definición de diferencia de potencial. 
Voltaje U = φ 2 - φ 1 = Δφ.
Hay un campo eléctrico alrededor de cada cuerpo cargado. A medida que aumenta la distancia del cuerpo a cualquier punto del campo, la fuerza con la que actúa sobre la carga introducida en él disminuye (ley de Coulomb) y en algún punto del espacio prácticamente se vuelve cero. El lugar donde no se detecta la acción del campo eléctrico de un determinado cuerpo cargado se llama infinitamente distante de él.
Si la bola del electroscopio se coloca en diferentes puntos el campo eléctrico de la bola cargada de la máquina del electroforo, luego carga el electroscopio. Cuando la bola del electroscopio está conectada a tierra, el campo eléctrico de la máquina no tiene ningún efecto sobre el electroscopio. La diferencia de potencial entre un punto arbitrario del campo eléctrico y un punto ubicado en la superficie de la Tierra se denomina potencial de este punto de campo con respecto a la Tierra. Se mide por trabajo, para calcular el cual es necesario conocer los puntos inicial y final del camino. Se toma un punto de la superficie de la Tierra como uno de estos puntos y se calcula con respecto a él el trabajo de mover la carga y, por tanto, el potencial del otro punto.
Si un campo eléctrico está formado por un cuerpo cargado positivamente (Fig. 62, b), entonces él mismo mueve el cuerpo C cargado positivamente que lleva consigo hacia la superficie de la Tierra. Los potenciales de los puntos de dicho campo se consideran positivos. . Cuando un campo eléctrico está formado por un cuerpo cargado negativamente (Fig.62, c), se necesita una fuerza extraña F post para mover el cuerpo cargado positivamente C a la superficie de la Tierra. El potencial de los puntos de dicho campo se considera negativo.
Si se conocen los potenciales de los puntos de campo φ 1 y φ 2, entonces, según la fórmula de diferencia de potencial, podemos calcular el trabajo de mover un cuerpo cargado de un punto de campo a otro: A = q(φ 2 - φ 1), o A = qU. Por tanto, la diferencia de potencial es la característica energética del campo eléctrico. Con estas fórmulas se calcula el trabajo de mover una carga en campos eléctricos homogéneos y no homogéneos.
Establezcamos la unidad de medida del voltaje (diferencia de potencial) en el sistema SI. Para hacer esto, sustituimos el valor en la fórmula de voltaje. A = 1J Y q = 1k:
La unidad de voltaje, voltio, se considera la diferencia de potencial entre dos puntos del campo eléctrico, cuando se mueve entre los cuales un cuerpo puntual con una carga de 1 al campo realiza 1 J de trabajo.
Un campo electrostático tiene energía. Si hay una carga eléctrica en un campo electrostático, entonces el campo, actuando sobre él con cierta fuerza, lo moverá y realizará trabajo. Cualquier trabajo implica un cambio en algún tipo de energía. El trabajo de un campo electrostático para mover una carga suele expresarse mediante una cantidad llamada diferencia de potencial.
donde q es la cantidad de carga que se mueve,
j 1 y j 2 son los potenciales de los puntos inicial y final del camino.
Para abreviar, en lo que sigue indicaremos . V - diferencia de potencial.
V = A/q. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE PUNTOS DE UN CAMPO ELECTROSTÁTICO ES EL TRABAJO QUE HACEN LAS FUERZAS ELÉCTRICAS CUANDO LA CARGA DE UN COULLOMB SE MUEVE ENTRE ELLOS .
[V] = V. 1 voltio es la diferencia de potencial entre puntos, al mover una carga de 1 culombio entre ellos, las fuerzas electrostáticas hacen 1 julio de trabajo.
La diferencia de potencial entre cuerpos se mide con un electrómetro, para lo cual uno de los cuerpos se conecta mediante conductores al cuerpo del electrómetro y el otro a la flecha. En los circuitos eléctricos, la diferencia de potencial entre puntos del circuito se mide con un voltímetro.
A medida que nos alejamos de la carga, el campo electrostático se debilita. En consecuencia, la energía característica del campo, el potencial, también tiende a cero. En física, el potencial de un punto en el infinito se considera cero. En ingeniería eléctrica, se cree que la superficie de la Tierra tiene potencial cero.
Si una carga se mueve desde un punto dado hasta el infinito, entonces
A = q(j - O) = qj => j= A/q, es decir EL POTENCIAL DE UN PUNTO ES EL TRABAJO QUE DEBEN REALIZAR LAS FUERZAS ELÉCTRICAS, MOVER UNA CARGA DE UNO PODRÍA DESDE UN PUNTO DETERMINADO HASTA EL INFINITO .
Deje que una carga positiva q se mueva a lo largo de la dirección del vector de intensidad a una distancia d en un campo electrostático uniforme con intensidad E. El trabajo realizado por el campo para mover una carga se puede encontrar tanto a través de la intensidad del campo como a través de la diferencia de potencial. Es obvio que con cualquier método de cálculo del trabajo se obtiene el mismo valor.
A = Fd = Eqd = qV. =>
Esta fórmula conecta las características de fuerza y energía del campo. Además, nos da una unidad de tensión.
[E] = V/m. 1 V/m es la intensidad de dicho campo electrostático uniforme, cuyo potencial cambia en 1 V cuando se mueve 1 m a lo largo de la dirección del vector de intensidad.
LEY DE OHM PARA UNA SECCIÓN DE CIRCUITO.
Un aumento en la diferencia de potencial en los extremos del conductor provoca un aumento en la intensidad de la corriente en el mismo. Ohm demostró experimentalmente que la intensidad de la corriente en un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial a través de él.
Cuando se conectan diferentes consumidores al mismo circuito eléctrico, la intensidad de la corriente en ellos es diferente. Esto significa que diferentes consumidores obstaculizan el paso de la corriente eléctrica a través de ellos de diferentes maneras. UNA CANTIDAD FÍSICA QUE CARACTERIZA LA CAPACIDAD DE UN CONDUCTOR PARA IMPEDIR EL PASO DE CORRIENTE ELÉCTRICA A TRAVÉS DE ÉL SE LLAMA RESISTENCIA ELÉCTRICA . La resistencia de un conductor dado es un valor constante en temperatura constante. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia de los metales y disminuye la de los líquidos. [R] = Ohmios. 1 Ohmio es la resistencia de un conductor por el que circula una corriente de 1 A con una diferencia de potencial de 1 V en sus extremos. Los conductores metálicos se utilizan con mayor frecuencia. Los portadores de corriente en ellos son electrones libres. Al moverse a lo largo de un conductor, interactúan con iones positivos. red cristalina, cediéndoles parte de su energía y perdiendo velocidad. Para obtener la resistencia requerida, utilice un cargador de resistencia. Un almacén de resistencia es un conjunto de espirales de alambre con resistencias conocidas que pueden incluirse en un circuito en la combinación deseada.
Ohm estableció experimentalmente que LA INTENSA CORRIENTE EN UN TRAMO HOMOGÉNEO DEL CIRCUITO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA DIFERENCIA DE POTENCIAL EN LOS EXTREMOS DE ESTE TRAMO E INVERSA PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA DE ESTE TRAMO.
Una sección homogénea de un circuito es una sección en la que no hay fuentes de corriente. Ésta es la ley de Ohm para una sección homogénea de un circuito, la base de todos los cálculos eléctricos.
Incluyendo conductores de diferentes longitudes, diferentes secciones transversales, hechos de diferentes materiales, se estableció: LA RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA LONGITUD DEL CONDUCTOR E INVERSA PROPORCIONAL A SU ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL. LA RESISTENCIA DE UN CUBO DE Arista DE 1 METRO, HECHO DE ALGUNA SUSTANCIA, SI LA CORRIENTE SE VA PERPENDICULAR A SUS CARAS OPUESTAS, SE LLAMA RESISTENCIA ESPECÍFICA DE ESTA SUSTANCIA . [r] = Ohm m A menudo se utiliza una unidad de resistividad que no es del sistema: la resistencia de un conductor con un área de sección transversal de 1 mm 2 y una longitud de 1 m [r] = Ohm mm 2 /. metro.
Resistividad sustancias - valor tabular. La resistencia de un conductor es proporcional a su resistividad.
La acción de los reóstatos deslizantes y escalonados se basa en la dependencia de la resistencia del conductor de su longitud. Un reóstato deslizante es un cilindro cerámico con alambre de níquel enrollado a su alrededor. El reóstato se conecta al circuito mediante un control deslizante, que incluye una longitud de devanado mayor o menor en el circuito. El cable está cubierto con una capa de incrustaciones que aísla las espiras entre sí.
A) CONEXIÓN EN SERIE Y PARALELO DE CONSUMIDORES.
A menudo, en un circuito eléctrico se incluyen varios consumidores de corriente. Esto se debe a que no es racional que cada consumidor tenga su propia fuente de corriente. Hay dos formas de conectar consumidores: en serie y en paralelo, y sus combinaciones en forma de conexión mixta.
a) Conexión serie de consumidores.
En conexión en serie Los consumidores forman una cadena continua en la que los consumidores se conectan uno tras otro. En una conexión en serie, no hay ramificaciones de cables de conexión. Para simplificar, considere un circuito de dos consumidores conectados en serie. Una carga eléctrica que pasa por uno de los consumidores también pasará por el segundo, porque en el conductor que conecta a los consumidores no puede haber desaparición, aparición o acumulación de cargas. q=q 1 =q 2 . Dividiendo la ecuación resultante por el tiempo que la corriente pasa por el circuito, obtenemos una relación entre la corriente que fluye por toda la conexión y las corrientes que fluyen por sus secciones.
Evidentemente, el trabajo para mover una única carga positiva por todo el compuesto consiste en el trabajo para mover esta carga por todas sus secciones. Aquellos. V=V1 +V2 (2).
La diferencia de potencial total entre los consumidores conectados en serie es igual a la suma de las diferencias de potencial entre los consumidores.
Dividamos ambos lados de la ecuación (2) por la corriente en el circuito, obtenemos: U/I=V 1 /I+V 2 /I. Aquellos. la resistencia de toda la sección conectada en serie es igual a la suma de las resistencias de los voltajes de sus componentes.
B) Conexión paralela de consumidores.
Esta es la forma más común de habilitar a los consumidores. Con esta conexión, todos los consumidores están conectados a dos puntos comunes a todos los consumidores.
al pasar conexión paralela, la carga eléctrica que fluye a través del circuito se divide en varias partes y se dirige a los consumidores individuales. Según la ley de conservación de la carga q=q 1 +q 2. dividiendo ecuación dada Durante la duración de la carga, obtenemos una conexión entre la corriente total que fluye a través del circuito y las corrientes que fluyen a través de los consumidores individuales.
De acuerdo con la definición de diferencia de potencial V=V 1 =V 2 (2).
De acuerdo con la ley de Ohm para una sección del circuito, reemplazamos las intensidades de corriente en la ecuación (1) con la relación entre la diferencia de potencial y la resistencia. Obtenemos: V/R=V/R 1 +V/R 2. Después de la reducción: 1/R=1/R 1 +1/R 2 ,
aquellos. el recíproco de la resistencia de una conexión en paralelo es igual a la suma de los recíprocos de las resistencias de sus ramas individuales.