Для осуществления упорядоченного движения электронов необходимо постоянно поддерживать на концах проводника разность потенциалов φ1-φ2=U (электрическое напряжение). Это достигается подключением в электрическую цепь специального устройства – источника тока. В источнике тока происходить разделение электрических зарядов по знакам в противоположные полюса.
Силы, разделяющие заряды в источнике тока, называются сторонними электроразделительными силами, или сторонними силами (неэлектрической природы).
Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов в проводнике. Физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними
силами при перемещении единичного положительного заряда, называется электродвижущей силой ε (ЭДС), действующей в цепи:
Немецкий физик Г.Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по металлическому проводнику, пропорциональна напряжению на концах проводника
Сопротивление и удельное сопротивление данного проводника зависит от температуры. С повышением температуры усиливается хаотическое движение свободных электронов, повышается интенсивность (амплитуда, частота) колебательного движения ионов кристаллической решетки проводника. При этом затрудняется упорядоченное движение электронов. В связи с эти электрическое сопротивление проводников увеличивается с повышением температуры. Опыт показывает, что сопротивление связано с температурой линейной зависимостью
С помощью формул (4А-3) и (4А-4) получаем
Введем обозначения: – удельная проводимость вещества проводника,
– напряженность электрического поля в проводнике,
- плотность тока [А/м2].
С учетом этих обозначений, формула (4А-6) приводится к виду