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
   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73