Электричество и магнетизм. Часть 2
- Электричество и магнетизм. Часть 2
- 2.2. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
- 2.3. Дифференциальная форма закона Ома.
- 2.4. Сторонние силы. ЭДС источника тока. Закон Ома для неоднородного участка цепи и для замкнутой цепи.
- 2.5. Напряжение на зажимах источника тока.
- 2.6. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
- . 2.7. Соединение сопротивлений.
- 2.8. Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля — Ленца.
- 2.9. КПД источника тока.
- 2.10. Природа носителей тока в металлах.
- 2.11. Основные положения классической электронной теории проводимости металлов Друде — Лоренца.
- 2.12. Вывод законов Ома, Джоуля-Ленца и Видемана-Франца на основе теории Друде-Лоренца.
- 2.13. Затруднения классической теории электропроводности металлов. Сверхпроводимость металлов.
- 2.14. Электрический ток в электролитах. Законы электролиза Фарадея.
- 2.15. Электропроводность газов. Основные виды газового разряда. Плазма.
- 2.16. Электрический ток в вакууме. Работа выхода электрона из металла.
- 3.1. Взаимодействие проводников с током. Закон Ампера.
- 3.2. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей.
- 3.3. Примеры вычисления магнитных полей с помощью закона Био-Савара-Лапласа.
- 3.4. Магнитный момент тока.
- 3.5. Магнитное поле на оси кругового витка с током.
- 3.6. Момент сил, действующих на контур с током в магнитном поле.
- 3.7. Энергия контура с током в магнитном поле.
- 3.8. Контур с током в неоднородном магнитном поле.
- 3.9. Работа, совершаемая при перемещении контура с током в магнитном поле.
- 3.10. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса в магнитостатике
- 3.11. Теорема о циркуляции магнитного поля. Магнитное напряжение.
- 3.12. Магнитное поле соленоида и тороида.
2.9. КПД источника тока.
Перемещая электрические заряды по замкнутой цепи, источник тока совершает работу. Различают полезную и полную работу источника тока. Полезная работа — это та, которую совершает источник по перемещению зарядов во внешней цепи; полная работа – это работа источника по перемещению зарядов во всейцепи:
— полезная работа;
— полная работа.
Соответственно этому, различают полезную и полную мощность источника тока:
Коэффициентом полезного действия (КПД) источника тока называют отношение:
Выясним, при каком сопротивлении внешней цепи полезная мощность максимальна.
Имеем: , где ;
, откуда
.
Рис.5.18. Зависимость Рполезн от R.
Условие называется условием согласования источника и нагрузки. В этом случае мощность, выделяемая источником во внешней цепи, максимальна (рис.5.18). Отметим, что при выполнении условия согласования КПД источника тока , то есть максимальная полезная мощность и максимальный КПД несовместимы. Из приведенного графика видно также, что одну и ту же полезную мощность можно получить при двух различных сопротивлениях внешней нагрузки .