Напруга

Явище розсіяння носіїв струму, тобто електричний опір провідника кількісно описується параметром R, який називається електричним опором провідника. Він входить як коефіцієнт пропорційності в закон, експериментально встановлений німецьким фізиком Георгом Омом у 1826 р. Для стаціонарного струму закон Ома для ділянки кола, що не містить джерела струму, має вигляд

I = ϕ1 − ϕ2, (3.1.3)

R

де ϕ1, ϕ2 – потенціали на кінцях провідника, взяті у напрямку струму, рис. 3.1.1. Величина

U = ϕ1 − ϕ2 = −Δϕ21

(3.1.4)

називається напругою. Напруга, таким чином, має знак, протилежний до знаку різниці потенціалів.

Приріст функції (тут

Δϕ21) прийнято визначати як кінцеве значення її мінус початкове значення.

Природно вибрати напрямок цієї зміни вздовж напрямку струму, тобто й вектора поля. В такому випадку різниця потенціалів виявляється від’ємною, оскільки струм тече в напрямку спаду потенціалу. Це створює певні незручності, що й зумовило введення нової фізичної величини – напруги, яка використовується в техніці струмів.

Для нестаціонарних струмів (див. п. 3.5) поняття різниці потенціалів як величини, що не залежить від форми траєкторії, не є коректним внаслідок вихрового характеру індукованого

електричного поля. Універсальною формулою, яка описує напругу, є лінійний інтеграл

U = ∫ Edl, (3.1.5)

причому інтегрування у випадку нестаціонарних струмів необхідно проводити вздовж силової лінії.

3.2. Локальна форма закону Ома та Джоуля–Ленца