Page 68 - 6376
P. 68
Тепер звернемося до густини струму. Якщо під дією електричного поля в
провіднику виникає струм густини = , то очевидно, що під впливом поля і поля
∗
сторонніх сил густина струму
∗
= + . (1)
Це рівняння узагальнює закон Ома в диференціальній формі на випадок
неоднорідних ділянок провідного середовища. Воно виражає узагальнений закон Ома в
локальній формі.
25.2. Електрорушійна сила. Неоднорідною називають ділянку кола, на якій діють
сторонні сили.
Роглянемо випадок, коли електричний струм протікає вздовж тонких провідників. В
цьому випадку напрям струму буде співпадати з напрямом осі провідника і густина струму
може вважатися однаковою в усіх точках перерізу провідника. Нехай площа перерізу
провідника дорівнює , причому може бути і не однаковою по довжині провідника.
Розділимо рівняння (1) на , отриманий вираз помножимо скалярно на елемент осі
провідника , який береться за напрямом від перерізу 1 до перерізу 2 (приймемо його за
додатній), а потім проінтегруємо по довжині провідника від перерізу 1 до перерізу 2:
2 2 2
∗
= + . (2)
1 1 1
Перетворимо підінтегральний вираз першого інтегралу: замінимо на 1/ і на
, де – проекція вектора на напрям вектора . Далі врахуємо, що – величина
алгебраїчна; вона залежить від того, як напрямлений вектор по відношенні до , якщо
↑↑ , то > 0, якщо ↑↓ , то < 0. І далі, замінимо на /, де – сила струму,
величина також алгебраїчна (як і ). Оскільки для постійного струму однакова в усіх
перерізах кола, цю величину можна винести за знак інтегралу. В результаті отримаємо,
2 2
= . (3)
1 1