Сторонні сили діють в провіднику Д, спрямовані проти сил електричного поля і перевищує їх за величиною (рисунок 20). У провіднику Д, що знаходиться в джерелі струму, заряди отримують енергію за рахунок неелектричних видів енергії. Сторонні сили в гальванічних елементах виникають за рахунок енергії
хімічної реакцій, а в генераторі - за рахунок механічної енергії обертання ротора генератора.
Ділянка ланцюга (С), в якому заряди рухаються в сторону дії електричних сил, є споживачем електричної енергії і називається зовнішньої ланцюгом.
Ділянка ланцюга (Д), в якому заряди рухаються в сторону дії сторонніх сил, є джерелом електричної енергії і називається внутрішньої ланцюгом.
Фізична величина, яка визначається роботою, яку здійснюють сторонніми силами при переміщенні позитивного одиничного заряду q0. називається електрорушійної силою (ЕРС). діючу пенсійну систему ланцюга.
ЕРС - величина скалярна.
Розмірність ЕРС - [] = 1В (Вольт).
Стороння сила. діюча на заряд:
. де напруженість поля сторонніх сил.
Робота сторонніх сил по переміщенню заряду q0 на замкнутому ділянці ланцюга:
З останньої формули випливає, що ЕРС, яка діє в замкнутому ланцюзі, не що інше, як циркуляція вектора напруженості поля сторонніх сил.
ЕРС, що діє на ділянці 1 - 2:.
На заряд крім сторонніх сил діють сили електростатичного поля
Результуюча сила. діюча в ланцюзі на заряд.
Робота, що здійснюється результуючої силою над зарядом. на ділянці 1 - 2:
Напругою на ділянці 1 - 2, що містить ЕРС, називається скалярна фізична величина:
Для замкненого кола робота електростатичних сил дорівнює 0, так як. Поетомудля замкненого кола. .
Закон Ома для ділянки кола.
Німецький фізик Ом експериментально встановив, що сила струму в однорідному металевому провіднику прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника.
- закон Ома для ділянки кола (що не містить ЕРС).
Тут - електричний опір
Розмірність опору: = 1 Ом (ом).
Закон Ома для ділянки кола: сила струму в ділянці кола прямо пропорційна прикладеній напрузі і обернено пропорційна опору цієї ділянки ланцюга.
- провідність провідника. [] = 1 Див (сіменс). . Оскільки. то провідність
Для однорідного лінійного провідника завдовжки і площею
поперечного перерізу можна написати:
де: - питомий опір провідника, яке залежить тільки від матеріалу провідника і зовнішніх умов.
Значення для конкретного матеріалу можна знайти в довіднику. Розмірність питомої опору [] = 1 Ом × м.
З урахуванням викладеного закон Ома для ділянки кола можна переписати:. звідки щільність струму визначиться як:.
Якщо позначити. де - питома провідність з розмірністю 1 См / м і оскільки напруженість електричного поля. то отримаємо: - закон Ома для ділянки кола в диференціальній формі: