Соотношение между разностью потенциалов, током, сопротивлением и мощностьюВо всех случаях мы обычно говорим о существовании разности потенциалов между катодом и анодом. По определению, разность потенциалов V между двумя точками равна работе, которую необходимо совершить, чтобы переместить между ними исследуемое тело с малым положительным зарядом, отнесенной к величине этого заряда. Таким образом, разность потенциалов V — это работа, приходящаяся на единицу положительного заряда. Если в наших примерах мы вместо электрона будем рассматривать положительно заряженное тело, то очевидно, что на его перемещение от катода к аноду должна быть затрачена работа. Тогда, по определению, потенциал анода выше потенциала катода. Поэтому анодом называют положительный электрод, то есть электрод с избыточным положительным зарядом. Но прежде чем стало известно, что реальные носители заряда имеют отрицательный знак, было принято считать, что ток проходит от положительного к отрицательному электроду, то есть в направлении, противоположном движению электрона. Даже сегодня часто удобнее пользоваться" именно этим направлением, условного тока, а не реального тока электронов.Простая модель поможет нам установить соотношение между разностью потенциалов, током, сопротивлением и мощностью. Если разность потенциалов на зажимах проводника равна V, то на перенос электрона с зарядом от катода к аноду необходимо затратить работу. Отрицательный знак означает, что в данном случае работе совершается самой системой и не требуется поступления энергии извне. Наоборот, эта работа идет на повышение энергии, в частности энергии ионов. Если в единицу времени переносятся электронов, то работа в единицу времени. Теперь мы можем вернуться к более подробному рассмотрению поведения электронов в твердых телах, развивая далее нашу модель твердого тела, согласно которой ионы его решетки более или менее фиксированы по отношению друг к другу, но колеблются относительно своих средних положений. Обратите внимание: если перепады напряжения практически нестрашны для большинства бытовых приборов, то в промышленных масштабах для дорогостоящего оборудования любой скачок энергии может оказаться фатальным. Однофазные стабилизаторы напряжения позволяют эффективно и бесперебойно работать любому промышленному предприятию. |
||
