In §.12.3 s-a aratat ca in regim stationar liniile de curent sunt curbe inchise. Pe de alta parte, in izolatori densitatea de curent fiind nula, rezulta ca un curent stationar nu se va putea stabili decat intr-un lant inchis de conductoare, adica intr-un circuit electric inchis.
Intr-un astfel de circuit
electric inchis, intr-un interval de timp t se va degaja o cantitate de
caldura corespunzatoare lucrului mecanic al fortelor electrice ce compenseaza fortele
de franare, c 414e46e e actioneaza asupra sarcinilor electrice in miscarea lor ordonata
prin circuit. La deplasarea unei sarcini totale q de-a lungul circuitului inchis (
) se efectueaza lucrul
mecanic:
W = q 
(14.1)
Motivul pentru care am notat campul electric
cu 
va fi clarificat in cele ce urmeaza.
Experientele arata ca intotdeauna energia degajata, sub forma de caldura, la efectuarea acestui lucru mecanic este nenula. Prin urmare W este diferit de zero si cum q este finit, rezulta ca:
(14.2)
Circulatia vectorului camp electric de-a lungul circuitului inchis strabatut de un curent stationar, este diferita de zero.
Daca
intensitatea campului electric ar fi in intregime un camp potential, relatia
(14.2) nu ar mai avea loc. Rezulta
de aici ca Et contine un termen nepotential. Putem scrie
ca:
(14.3)
in care 
, iar 
este termenul nepotential numit intensitatea campului
electric imprimat. In punctele din circuit unde actioneaza atat campul
potential 
cat si campul imprimat , legea lui Ohm sub forma locala va avea
expresia:
(14.4)
Sa calculam circulatia vectorului :
Circulatia vectorului fiind nula, tinand cont de (14.2) trebuie sa
admitem ca circulatia vectorului camp electric imprimat este diferita de zero.
Rezulta ca:
E (14.5)
Marimea E , egala cu circulatia vectorului camp imprimat, se numeste tensiune electromotoare.
Din relatiile (14.1) si (14.5) rezulta ca lucrul mecanic efectuat de fortele campului electric imprimat la deplasarea sarcinii q de-a lungul intregului circuit este:
W = q 
E (14.6)
Tensiunea
electromotoare E = L/q este o marime numeric
egala cu lucrul mecanic efectuat la deplasarea unitatii de sarcina electrica
de-a lungul intregului circuit.
Tensiunea electromotoare se masoara in volti.
Pentru efectuarea acestui lucru mecanic, este necesar ca in permanenta sa aiba loc o transformare a unei alte forme de energie ( energie neelectrica) in energie electrica astfel incat sa se compenseze energia disipata in circuit sub forma de caldura. Campul electric imprimat reprezinta in termeni electrici, fortele neelectrice care determina deplasarea in circuit a purtatorilor de sarcina.
In general,
Transformarea unei energii neelectrice (chimica, mecanica, termica, optica, etc.) in energie electrica are loc numai in anumite portiuni ale circuitului, numite surse de energie electrica.
Campul electric imprimat este localizat in aceste surse, in restul circuitului fiind nul.
In afara surselor de curent campul electric este, asadar, un camp potential. De aceea, in general, nu este necesar sa se calculeze tensiunea electromotoare pe intregul circuit inchis, pentru determinarea ei fiind suficient sa efectuam integrala de linie a lui Ei intre bornele A si B ale sursei, prin interiorul acesteia:
E 
(14.7)
Evident ca atunci cand campul imprimat este repartizat de-a lungul intregului circuit, tensiunea electromotoare se calculeaza cu relatia generala (14.5).
INTREBARI
1.Tensiunea electromotoare se poate defini ca:
a) Circulatia vectorului camp imprimat,
b) 
= L/q
c) Lucrul mecanic efectuat la deplasarea unitatii de sarcina electrica de-a lungul intregului circuit,
d) W = q 
e) Fortele neelectrice care determina deplasarea in circuit a purtatorilor de sarcina.
2. Sursele de tensiune electrica sunt:
a) Portiuni ale circuitului in care are loc transformarea unei energii neelectrice (chimica, mecanica, termica, optica, etc.) in energie electrica,
b) Portiunea de scircuit in care este localizat campul electric imprimat,
c) Acele portiuni din circuit in care are loc transformarea energiei electrice in alta forma de energie,
d) Portiuni de circuit cu rezistenta negativa,
e) Portiuni de circuit fara rezistenta.
3. Lega lui Ohmpentru un circuit inchis cu sursa are exprimarea:
a) I
= 
b) 
c) I = -
d) U = RtI
e) U =- RtI
4) Campul electric imprimat este sau nu este un camp electric potential?
a) nu este un camp electric potential,
b) este un camp electric potential,
c) depinde de structura circuitului electric,
d) este un camp potential daca circulatia sa este nula pe intregul circuit,
e) este un camp potential daca circulatia sa este nenula pe intregul circuit.
|
