Da bi globlje definirali tisto, kar smo poznali že v osmem razredu fizikalna količina, spomnimo se definicije potenciala poljske točke in kako izračunamo delo električno polje.
Potencial je, kot se spomnimo, razmerje med potencialno energijo naboja, postavljenega na določeno točko v polju, in velikostjo tega naboja ali pa je to delo, ki ga bo polje opravilo, če bo na to mesto postavljen en sam pozitivni naboj. točka.
Tukaj je potencialna energija naboja; - znesek dajatve. Kot se spomnimo iz mehanike, za izračun dela, ki ga opravi polje na naboj: .
Opišimo zdaj potencialno energijo z definicijo potenciala: . In naredimo nekaj algebraičnih transformacij:
Tako dobimo to.
Za udobje uvajamo posebno vrednost, ki označuje razliko pod oklepaji: 
.
Opredelitev: napetost (potencialna razlika) - razmerje med delom, ki ga opravi polje pri prenosu naboja iz začetne točke v končno točko na vrednost tega naboja.
Merska enota - V - volt:
.
Posebno pozornost je treba nameniti dejstvu, da v nasprotju s standardnim konceptom razlike v fiziki (algebrska razlika določene vrednosti v končnem trenutku in enake vrednosti v začetnem trenutku) za iskanje potencialne razlike (napetosti) , je treba končni potencial odšteti od začetnega potenciala.
Za pridobitev formule za to povezavo, kot v prejšnji lekciji, bomo zaradi enostavnosti uporabili primer enakomernega polja, ki ga ustvarita dve nasprotno nabiti plošči (glej sliko 1).
Slika 1. Primer enotnega polja
Vektorji jakosti imajo v tem primeru vseh točk polja med ploščama eno smer in eno velikost. Zdaj, če je pozitivni naboj nameščen blizu pozitivne plošče, se bo pod vplivom Coulombove sile naravno premaknil proti negativni plošči. Tako bo polje opravilo nekaj dela na tem naboju. Zapišimo definicijo mehanskega dela: . Tukaj je modul sile; - modul gibanja; - kot med vektorjem sile in pomika.
V našem primeru sta vektor sile in pomika sosmerna (pozitivni naboj odbija pozitivni naboj in ga privlači negativni), zato je kot enak nič, kosinus pa ena: .
Zapišimo silo skozi napetost, modul pomika pa označimo kot d - razdalja med dvema točkama - začetkom in koncem gibanja: .
Ob istem času. Z enačenjem desnih strani enačb dobimo želeno razmerje:
Iz tega sledi, da lahko napetost merimo tudi v.
Če se oddaljimo od našega modela homogenega polja, posebna pozornost je treba dati nehomogenemu polju, ki ga ustvari naelektrena kovinska kroglica. Iz poskusov je razvidno, da potencial katere koli točke znotraj ali na površini krogle (votle ali trdne) ne spremeni njene vrednosti, in sicer:
.
Tukaj je elektrostatični koeficient; - poln naboj žoge; - polmer krogle.
Ista formula velja tudi za izračun potenciala polja točkastega naboja na razdalji od tega naboja.
Energija interakcije dveh nabojev
Kako določiti energijo interakcije med dvema nabitima telesoma, ki se nahajata na določeni razdalji drug od drugega (glej sliko 2).
riž. 2. Interakcija dveh teles, ki se nahajata na določeni razdalji r
Da bi to naredili, si predstavljajmo celotno situacijo: kot da je telo 2 v zunanjem polju telesa 1. Skladno s tem lahko zdaj interakcijsko energijo imenujemo potencialna energija naboja 2 v zunanjem polju, formula za katero poznamo: .
Zdaj, ko poznamo naravo zunanjega polja (polje točkovnega naboja), poznamo formulo za izračun potenciala v točki na določeni razdalji od vira polja:
.
Zamenjajte drugi izraz v prvega in dobite končni rezultat:
.
Če bi si sprva predstavljali, da je naboj 1 v zunanjem polju naboja 2, potem se rezultat seveda ne bi spremenil.
V elektrostatiki je zanimivo identificirati vse točke v prostoru, ki imajo enak potencial. Take točke tvorijo določene površine, ki se imenujejo ekvipotencialne.
Definicija: ekvipotencialne površine so površine, v katerih ima vsaka točka enak potencial. Če narišete takšne površine in narišete poljske črte jakosti istega električnega polja, opazite, da so ekvipotencialne površine vedno pravokotne na silnice, poleg tega pa so silnice vedno usmerjene v smeri padajočega potenciala ( glej sliko 3).
riž. 3. Primeri ekvipotencialnih površin
Še eno pomembno dejstvo o ekvipotencialnih površinah: glede na definicijo je potencialna razlika med poljubnimi točkami na taki površini enaka nič (potenciala sta enaka), kar pomeni, da je delo, ki ga opravi polje, da premakne naboj iz ene točke na ekvipotencialni površini. površina na drugo je prav tako nič.
V naslednji lekciji si bomo podrobneje ogledali polje dveh nabitih plošč, in sicer napravo kondenzatorja in njegove lastnosti.
1) Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Fizika (osnovna raven) M.: Mnemosyne. 2012
2) Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Fizika 10. razred. M.: Ilexa. 2005
3) Kasyanov V.A. Fizika 10. razred. M.: Droplja. 2010
1) Spletna stran "Physikon" ()
domača naloga
1) Stran 95: št. 732 - 736. Fizika. Problemska knjiga. 10-11 razredi. Rymkevich A.P. M.: Bustard 2013 ()
2) V točki s potencialom 300 V ima naelektreno telo potencialno energijo -0,6 μJ. Kakšen je naboj telesa?
3) Kakšno kinetično energijo je prejel elektron po prehodu skozi pospeševalno potencialno razliko 2 kV?
4) Po kateri poti naj se premika naboj v električnem polju, da bo njegovo delo minimalno?
5) *Nariši ekvipotencialne površine polja, ki ga ustvarjata dva nasprotna naboja.
Potencialna razlika med točkama 1 in 2 je delo, ki ga opravijo poljske sile pri premikanju enote pozitivnega naboja po poljubni poti od točke 1 do točke 2. Pri potencialnih poljih to delo ni odvisno od oblike poti, ampak je določen le s položajem začetne in končne točke
potencial je določen do aditivne konstante. Delo, ki ga opravijo sile elektrostatičnega polja pri premikanju naboja q po poljubni poti od začetne točke 1 do končne točke 2, je določeno z izrazom
Praktična enota potenciala je volt. Volt je potencialna razlika med takšnimi točkami, ki pri premikanju enega kulona električne energije iz ene točke v drugo električno polje opravi en joul dela.
1 in 2 sta neskončno blizu točki, ki se nahajata na osi x, torej X2 - x1 = dx.
Delo, opravljeno pri premikanju nabojne enote iz točke 1 v točko 2, bo Ex dx. Enako delo je enako. Če enačimo oba izraza, dobimo 
- skalarni gradient
Funkcija gradienta 
obstaja vektor, usmerjen proti največjemu povečanju te funkcije, njegova dolžina pa je enaka odvodu funkcije v isto smer. Geometrijski pomen gradienta so ekvipotencialne ploskve (površine enakega potenciala) – ploskev, na kateri ostaja potencial konstanten.
13 Potencial naboja
Polski potencial točkastega naboja q v homogenem dielektriku.
- električni premik točkastega naboja v homogenem dielektriku D – vektor električne indukcije ali električnega odmika
Za integracijsko konstanto bi morali vzeti nič, tako da ko potencial postane nič, potem
Potencial sistemskega polja točkovne dajatve v homogenem dielektriku.
Z uporabo principa superpozicije dobimo:
Potencial zvezno porazdeljenih električnih nabojev.
-
elementi volumna in naelektrene površine s središči v točki
Če je dielektrik nehomogen, je treba integracijo razširiti na polarizacijske naboje. Vključitev takih
zaračuna samodejno upošteva vpliv okolja in vrednosti ni treba vnašati
14 Električno polje v snovi
Električno polje v snovi. Snov, vnesena v električno polje, ga lahko bistveno spremeni. To je posledica dejstva, da je snov sestavljena iz nabitih delcev. V odsotnosti zunanjega polja so delci porazdeljeni znotraj snovi tako, da je električno polje, ki ga ustvarijo, v povprečju v prostorninah, ki vključujejo veliko število atomov ali molekul, enako nič. V prisotnosti zunanjega polja pride do prerazporeditve nabitih delcev in v snovi nastane lastno električno polje. Celotno električno polje je sestavljeno po principu superpozicije iz zunanjega polja in notranjega polja, ki ga ustvarjajo nabiti delci snovi. Snov je raznolika v svojih električnih lastnostih. Najširši razredi snovi so prevodniki in dielektriki. Prevodnik je telo ali material, v katerem se pod vplivom poljubno majhne sile začnejo premikati električni naboji. Zato se ti stroški imenujejo brezplačni. V kovinah so prosti naboji elektroni, v raztopinah in talinah soli (kislin in alkalij) - ioni. Dielektrik je telo ali material, v katerem se pod vplivom poljubno velikih sil naboji premaknejo le za majhno razdaljo, ki ne presega velikosti atoma, glede na njihov ravnotežni položaj. Takšni naboji se imenujejo vezani. Prosti in vezani stroški. BREZPLAČNA POLNJENJA 1) presežek el. naboji, ki se prenesejo na prevodno ali neprevodno telo in povzročijo kršitev njegove električne nevtralnosti. 2) Električni. trenutni stroški operaterja. 3) postaviti. električni naboji atomskih ostankov v kovinah. POVEZANI STROŠKI Električni. naboji delcev, ki sestavljajo atome in molekule dielektrika, kot tudi naboji ionov v kristalini. dielektriki z ionsko mrežo.
Potencialna razlika
Znano je, da lahko eno telo segrejemo bolj, drugo manj. Stopnjo, do katere se telo segreje, imenujemo njegova temperatura. Prav tako je lahko eno telo bolj naelektreno kot drugo. Stopnjo naelektrenosti telesa označuje količina, imenovana električni potencial ali preprosto potencial telesa.
Kaj pomeni naelektriti telo? To pomeni, da mu poveš električni naboj , to pomeni, da ji dodamo določeno število elektronov, če telo naelektrimo negativno, ali jih od nje odvzamemo, če telo naelektrimo pozitivno. V obeh primerih bo imelo telo določeno stopnjo naelektrenosti, to je tak ali drugačen potencial, in pozitivno naelektreno telo ima pozitiven potencial, negativno naelektreno telo pa ima negativen potencial.
Razlika v nivojih električnega naboja običajno imenujemo dve telesi razlika električnega potenciala ali samo potencialna razlika.
Upoštevati je treba, da če sta dve enaki telesi nabiti z enakimi naboji, a je eno večje od drugega, potem bo med njima tudi potencialna razlika.
Poleg tega obstaja potencialna razlika med dvema takšnima telesoma, od katerih je eno naelektreno, drugo pa brez naboja. Torej, na primer, če ima telo, izolirano od zemlje, določen potencial, potem je potencialna razlika med njim in zemljo (katere potencial se šteje za nič) številčno enaka potencialu tega telesa.
Torej, če sta dve telesi naelektreni tako, da sta njuna potenciala neenaka, med njima neizogibno obstaja potencialna razlika.
Vsi vedo pojav elektrifikacije drgnjenje z glavnikom ob lase ni nič drugega kot ustvarjanje potencialne razlike med glavnikom in človeškimi lasmi.
Ko se glavnik drgne ob lase, del elektronov preide na glavnik in ga naelektri negativno, medtem ko se lasje, ki so izgubili nekaj elektronov, naelektrijo v enaki meri kot glavnik, vendar pozitivno. Tako nastalo potencialno razliko lahko z dotikom las z glavnikom zmanjšamo na nič. Ta obratni prehod elektronov zlahka zaznamo z ušesom, če ušesu približamo naelektren glavnik. Značilen prasketanje bo nakazal, da prihaja do izpusta.
Ko smo zgoraj govorili o potencialni razliki, pa smo mislili na dve nabiti telesi Razliko potenciala lahko dobimo tudi med različnimi deli (točkami) istega telesa.
Torej, na primer, razmislimo, kaj se bo zgodilo, če nam pod vplivom neke zunanje sile uspe premakniti proste elektrone, ki se nahajajo v žici, na en njen konec. Očitno bo na drugem koncu žice primanjkovalo elektronov, nato pa bo med koncema žice nastala potencialna razlika.
Takoj, ko ustavimo delovanje zunanje sile, bodo elektroni takoj zaradi privlačnosti nasprotnih nabojev pohiteli na pozitivno nabit konec žice, tj. tja, kjer jih manjka, in ponovno bo vzpostavljeno električno ravnovesje. pojavijo v žici.
Elektromotorna sila in napetost
D vzdrževati električni tok dirigent potrebuje neke vrste zunanji vir energije, ki bi vedno vzdrževala potencialno razliko na koncih tega vodnika.
Ti viri energije so t.i viri električnega toka, ki ima določeno elektromotorna sila, ki ustvarja in dolgo časa ohranja potencialno razliko na koncih prevodnika.
Elektromotorna sila (skrajšano EMF) je označena s črko E. Merska enota za EMF je volt. V naši državi je volt okrajšan z "B", v mednarodni oznaki pa s črko "V".
Torej, za neprekinjen tok potrebujete elektromotorno silo, to je, potrebujete vir električnega toka.
Prvi tak vir toka je bil tako imenovani "voltaični steber", ki je bil sestavljen iz niza bakrenih in cinkovih krogov, obloženih z usnjem, namočenim v okisani vodi. Tako je eden od načinov pridobivanja elektromotorne sile kemična interakcija določenih snovi, zaradi katere se kemična energija pretvori v električno. Tokovni viri, v katerih nastane elektromotorna sila na ta način, se imenujejo kemični viri toka.
Trenutno so kemični viri toka galvanske celice in baterije - pogosto se uporabljajo v elektrotehniki in elektroenergetiki.
Drugi glavni vir toka, ki se pogosto uporablja na vseh področjih elektrotehnike in energetike, so generatorji.
Generatorji so nameščeni na elektrarne in služi kot edini vir toka za oskrbo z električno energijo industrijskih podjetij, električna razsvetljava mest, električna železnice, tramvaj, metro, trolejbus itd.
Tako pri kemičnih virih električnega toka (celice in baterije) kot pri generatorjih je delovanje elektromotorne sile popolnoma enako. To je v tem, da EMF ustvarja potencialno razliko na sponkah tokovnega vira in jo vzdržuje dolgo časa.
Te sponke imenujemo poli tokovnega vira. En pol tokovnega vira vedno doživlja pomanjkanje elektronov in ima zato pozitiven naboj, drugi pol doživlja presežek elektronov in ima zato negativen naboj.
V skladu s tem se en pol tokovnega vira imenuje pozitiven (+), drugi - negativen (-).
Viri toka se uporabljajo za napajanje različnih naprav z električnim tokom -. Tokovni porabniki so s pomočjo vodnikov povezani s poli tokovnega vira in tvorijo zaprt krog. električni tokokrog. Potencialna razlika, ki se vzpostavi med poloma tokovnega vira v zaprtem električnem krogu, se imenuje napetost in jo označujemo s črko U.
Merska enota za napetost, tako kot EMF, je volt.
Če je na primer treba zapisati, da je napetost tokovnega vira 12 voltov, potem pišejo: U - 12 V.
Za merjenje napetosti se uporablja naprava, imenovana voltmeter.
Če želite izmeriti EMF ali napetost tokovnega vira, morate priključiti voltmeter neposredno na njegove poli. V tem primeru, če je odprt, bo pokazal voltmeter vir EMF trenutno Če zaprete vezje, voltmeter ne bo več pokazal EMF, temveč napetost na sponkah tokovnega vira.
EMF, ki ga razvije tokovni vir, je vedno večji od napetosti na njegovih sponkah.
Za študij elektrostatično polje z energijskega vidika se vanj kot pri upoštevanju napetosti vnese pozitivno nabito točkasto telo - testni naboj. Predpostavimo, da enakomerno električno polje, ki premika od točke 1 do točke 2 telo, vneseno vanj z nabojem q in vzdolž poti l, deluje A = qEl(Slika 62, a). Če je znesek uvedene dajatve 2q, 3q, ..., nq, potem bo polje ustrezno opravilo delo: 2A, 3A, ..., nA. Ta dela so različna po velikosti in zato ne morejo služiti kot značilnost električnega polja. Če vzamemo razmerja med vrednostmi teh del in vrednostmi naboja telesa, se izkaže, da so ta razmerja za dve točki (1 in 2) stalne količine:
Če na podoben način proučujemo električno polje med katerima koli njegovima točkama, bomo prišli do zaključka, da je za kateri koli dve točki polja razmerje med količino dela in količino naboja telesa, ki ga premika polje med točkama stalna vrednost, vendar je različna glede na razdaljo med točkama. Količina, izmerjena s tem razmerjem, se imenuje potencialna razlika med dvema točkama električnega polja (označeno s φ 2 - φ 1) ali napetost U med točkama polja. Skalarna količina, ki je energijska značilnost električnega polja in se meri z delom, ki ga opravi pri premikanju točkastega telesa, katerega naboj je +1, z ene točke polja na drugo, imenujemo potencialna razlika med dvema točkama polja. polje ali napetost med tema točkama. Iz definicije potencialne razlike 
napetost U = φ 2 - φ 1 = Δφ.
Okoli vsakega naelektrenega telesa obstaja električno polje. Ko se razdalja od telesa do katere koli točke v polju poveča, se sila, s katero deluje na vneseni naboj, zmanjša (Coulombov zakon) in na neki točki v prostoru postane praktično enaka nič. Kraj, kjer delovanje električnega polja danega nabitega telesa ni zaznano, se imenuje neskončno oddaljena od njega.
Če je krogla elektroskopa nameščena v različne točke električno polje naelektrene kroglice elektroforskega stroja, nato napolni elektroskop. Ko je krogla elektroskopa ozemljena, električno polje stroja sploh ne vpliva na elektroskop. Razlika potenciala med poljubno točko električnega polja in točko, ki se nahaja na površini Zemlje, se imenuje potencial te poljske točke glede na Zemljo. Meri se z delom, za izračun katerega morate poznati začetno in končno točko poti. Točka na zemeljskem površju je vzeta kot ena od teh točk, delo premikanja naboja in s tem potencial druge točke pa se izračuna glede na to.
Če električno polje tvori pozitivno nabito telo (sl. 62, b), potem samo premakne pozitivno nabito telo C, ki ga prinese na površino Zemlje. Potenciali točk takšnega polja se štejejo za pozitivne . Ko električno polje tvori negativno nabito telo (slika 62, c), je potrebna tuja sila F post, da premakne pozitivno nabito telo C na površino Zemlje. Potencial točk takega polja velja za negativnega.
Če sta znana potenciala poljskih točk φ 1 in φ 2, potem lahko na podlagi formule potencialne razlike izračunamo delo premikanja nabitega telesa iz ene poljske točke v drugo: A = q(φ 2 - φ 1), oz A = qU. Zato je potencialna razlika energetska značilnost električnega polja. S pomočjo teh formul se izračuna delo premikanja naboja v homogenih in nehomogenih električnih poljih.
Nastavimo mersko enoto za napetost (potencialno razliko) v sistemu SI. Da bi to naredili, nadomestimo vrednost v formuli napetosti A = 1 J in q = 1 k:
Za enoto napetosti - volt - se šteje potencialna razlika med dvema točkama električnega polja, pri premikanju med katerima točkovno telo z nabojem 1 polja opravi 1 J delo.
Elektrostatično polje ima energijo. Če je v elektrostatičnem polju električni naboj, ga bo polje, ki nanj deluje z določeno silo, premaknilo in pri tem opravilo delo. Vsako delo vključuje spremembo neke vrste energije. Delo elektrostatičnega polja za premikanje naboja je običajno izraženo s količino, imenovano potencialna razlika.
kjer je q količina naboja, ki se premika,
j 1 in j 2 sta potenciala začetne in končne točke poti.
Zaradi kratkosti bomo v nadaljevanju označevali . V - potencialna razlika.
V = A/q. POTENCIALNA RAZLIKA MED TOČKAMI ELEKTROSTATIČNEGA POLJA JE DELO, KI GA OPRAVIJO ELEKTRIČNE SILE, KO SE MED NJIMI GIBLJA NABOJ ENEGA COULOMBA .
[V] = V. 1 volt je potencialna razlika med točkama, pri premikanju naboja 1 kulona med njimi elektrostatične sile opravijo 1 joul.
Potencialno razliko med telesi merimo z elektrometrom, pri čemer eno od teles z vodniki povežemo s telesom elektrometra, drugo pa s puščico. V električnih tokokrogih se potencialna razlika med točkami v tokokrogu meri z voltmetrom.
Z oddaljenostjo od naboja elektrostatično polje slabi. Posledično tudi energetska karakteristika polja, potencial, teži k ničli. V fiziki se potencial točke v neskončnosti šteje za nič. V elektrotehniki velja, da ima površina Zemlje ničelni potencial.
Če se naboj premakne iz dane točke v neskončnost, potem
A = q(j - O) = qj => j= A/q, tj. POTENCIAL TOČKE JE DELO, KI GA MORAJO OPRAVITI ELEKTRIČNE SILE, KI PREMIKAJO NABOJ ENEGA KOLDOMA OD DANNE TOČKE V NESKONČNOST .
Naj se pozitivni naboj q premakne vzdolž smeri vektorja jakosti na razdaljo d v enakomernem elektrostatičnem polju z jakostjo E. Delo, ki ga opravi polje za premikanje naboja, je mogoče ugotoviti preko poljske jakosti in potencialne razlike. Očitno je, da s katero koli metodo izračuna dela dobimo enako vrednost.
A = Fd = Eqd = qV. =>
Ta formula povezuje značilnosti sile in energije polja. Poleg tega nam daje enoto za napetost.
[E] = V/m. 1 V/m je jakost takšnega enakomernega elektrostatičnega polja, katerega potencial se pri premikanju vzdolž smeri vektorja jakosti za 1 m spremeni za 1 V.
OHMOV ZAKON ZA ODSEK VEZJA.
Povečanje potencialne razlike na koncih prevodnika povzroči povečanje jakosti toka v njem. Ohm je eksperimentalno dokazal, da je jakost toka v prevodniku premosorazmerna potencialni razliki v njem.
Ko so različni porabniki priključeni na isti električni tokokrog, je jakost toka v njih različna. To pomeni, da različni porabniki na različne načine ovirajo prehod električnega toka skozi njih. FIZIKALNA VELIČINA, KI KARAKTERIZIRA SPOSOBNOST PREVODNIKA, DA PREPREČI PREHOD ELEKTRIČNEGA TOKA SKOZJE, SE IMENUJE ELEKTRIČNI UPOR . Upornost danega prevodnika je konstantna vrednost pri konstantna temperatura. Ko se temperatura dvigne, se odpornost kovin poveča, odpornost tekočin pa zmanjša. [R] = Ohm. 1 Ohm je upornost prevodnika, skozi katerega teče tok jakosti 1 A in potencialna razlika na koncih 1 V. Najpogosteje se uporabljajo kovinski vodniki. Nosilci toka v njih so prosti elektroni. Ko se premikajo vzdolž prevodnika, medsebojno delujejo s pozitivnimi ioni kristalna mreža, jim dajo del svoje energije in izgubijo hitrost. Da dosežete zahtevano odpornost, uporabite nabojnik odpornosti. Shranjevalnik uporov je niz žičnih spiral z znanimi upornostmi, ki jih je mogoče vključiti v vezje v želeni kombinaciji.
Ohm je to eksperimentalno ugotovil TOKOVNA JAKOST V HOMOGENEM ODSEKU VEZJA JE NEPOSREDNO SORAZEMNA S POTENCIALNO RAZLIKO NA KONCIH TEGA ODSEKA IN OBRATNO SORAZEMNA Z UPOROM TEGA ODSEKA.
Homogen odsek vezja je odsek, v katerem ni tokovnih virov. To je Ohmov zakon za homogeni odsek vezja - osnova vseh električnih izračunov.
Vključno z vodniki različnih dolžin, različnih prerezov, izdelanimi iz različne materiale, je bilo ugotovljeno: UPOR PREVODNIKA JE PREMOSORANZEN Z DOLŽINO PREVODNIKA IN OBRATNO SORAZEMEN Z NJEGOVIM PREREZOM. UPOR KOCKE Z ROBOM 1 METRA, IZ NEKE SNOVI, ČE GRE TOK PRAVOKOTNO NA NJENI NASPROTNI STRANI, SE IMENUJE SPECIFIČNI UPOR TE SNOVI. . [r] = Ohm m. Pogosto se uporablja nesistemska enota upornosti - upornost prevodnika s prečnim prerezom 1 mm 2 in dolžino 1 m [r] = Ohm mm 2 /. m.
Upornost snovi - tabelarična vrednost. Upornost prevodnika je sorazmerna z njegovo upornostjo.
Delovanje drsnih in stopenjskih reostatov temelji na odvisnosti upora prevodnika od njegove dolžine. Drsni reostat je keramični valj, okrog katerega je navita nikljeva žica. Reostat je povezan z vezjem z drsnikom, ki vključuje večjo ali manjšo dolžino navitja v vezju. Žica je prekrita s plastjo lestvice, ki izolira zavoje drug od drugega.
A) ZAPOREDNA IN VZPOREDNA POVEZAVA POTROŠNIKOV.
Pogosto je v električni krog vključenih več porabnikov toka. To je posledica dejstva, da ni racionalno, da ima vsak potrošnik svoj vir toka. Obstajata dva načina povezovanja porabnikov: serijski in vzporedni ter njihove kombinacije v obliki mešane povezave.
a) Serijska vezava porabnikov.
pri serijsko povezavo Potrošniki tvorijo neprekinjeno verigo, v kateri se potrošniki povezujejo drug za drugim. Pri serijski povezavi ni vej povezovalnih žic. Za poenostavitev razmislite o vezju dveh zaporedno povezanih porabnikov. Električni naboj, ki gre skozi enega od porabnikov, bo šel tudi skozi drugega, ker v vodniku, ki povezuje porabnike, ne more priti do izginotja, nastanka ali kopičenja nabojev. q=q 1 =q 2 . Če dobljeno enačbo delimo s časom, ko tok teče skozi vezje, dobimo razmerje med tokom, ki teče skozi celotno povezavo, in tokovi, ki tečejo skozi njene odseke.
Očitno je delo za premikanje enega samega pozitivnega naboja skozi spojino sestavljeno iz dela za premikanje tega naboja po vseh njegovih delih. Tisti. V=V 1 +V 2 (2).
Skupna potencialna razlika med zaporedno vezanimi porabniki je enaka vsoti potencialnih razlik med porabniki.
Podelimo obe strani enačbe (2) s tokom v vezju, dobimo: U/I=V 1 /I+V 2 /I. Tisti. Upornost celotnega zaporedno vezanega odseka je enaka vsoti uporov napetosti njegovih komponent.
B) Vzporedna vezava porabnikov.
To je najpogostejši način omogočanja potrošnikom. S to povezavo so vsi porabniki povezani na dve točki, ki sta skupni vsem porabnikom.
Ob prehodu vzporedna povezava, je električni naboj, ki gre skozi tokokrog, razdeljen na več delov, ki gredo do posameznih porabnikov. Po zakonu o ohranitvi naboja q=q 1 +q 2. Z delitvijo podana enačba za čas trajanja polnjenja dobimo povezavo med skupnim tokom, ki teče skozi tokokrog, in tokovi, ki tečejo skozi posamezne porabnike.
V skladu z definicijo potencialne razlike V=V 1 =V 2 (2).
Po Ohmovem zakonu za odsek tokokroga zamenjamo jakosti toka v enačbi (1) z razmerjem potencialne razlike proti uporu. Dobimo: V/R=V/R 1 +V/R 2. Po zmanjšanju: 1/R=1/R 1 +1/R 2 ,
tiste. recipročna vrednost upora vzporedne povezave je enaka vsoti recipročnih vrednosti uporov njenih posameznih vej.