Напряжение,падение напряжения
Прошу вас влить ясность в дело, в котором плохо разбираюсь (по напряжению, по падению потенциалов, по их применению в рассматриваемых случаях)
Напряжение(разность потенциалов между двумя точками)-работа совершаемая электростатическими силами поля ,образовавшегося в результате разделения заряда, по перемещению заряда из одной точки в другую к величине этого заряда. Вводится, как я полагаю, потому, что работа совершаемая электрическим полем прямопропорциональна значению величины заряда ,который перемещается и чтобы характеризовать поле, которое совершает работу независимо от заряда, вводят напряжение. Напряжение имеется тогда, когда заряды разделены. Теперь возьмем замкнутый металлический проводник имеющий разность потенциалов не равную нулю, в котором вся энергия тока преобразуется в тепловую. Cила тока будет зависеть от сопротивления, она тем больше, чем меньше сопротивление которое уменьшается с уменьшением температуры в результате меньшей амплитуды колебаний ионов, атомов кристаллической решетки с которыми сталкиваются электроны отдавая кинетическую энергию и превращая ее в тепловую форму, тем самым, происходит падения напряжения. Чем больше сопротивление, тем больше падение напряжения(тем больше энергии электроны теряют) Но уменьшив температуру, мы уменьшаем сопротивление и уменьшаем падения напряжения, cледовательно, тем меньше работы нужно совершать по перемещению единицы заряда, по преодалению сопротивления, чтобы получить нужной величины силу тока. При малых температурах близких к абсолютному нулю это сопротивления крайне незначительно и можно наблюдать ток в замкнутом проводнике весьма долгий промежуток времени что подтверждено опытом. Нужно ли прикладывать разность потенциалов к замкнутому проводнику без источника тока в условиях низких температур чтобы иметь ток? Нужно придать толчок чтобы началось движение т. е. создать разность потенциалов. Если она будет иметь место, то должно быть падение напряжения равное приложенной разности потенциалов, но откуда ему взяться если сопротивление ничтожно и при большой разности потенциалов не стоит говорить о падении. Но разве напряжение не равно падению напряжения? Еще: поле в проводнике ослабевает т. к. разъединенные заряды будут стремиться соединиться, чтобы действия их полей взаимно компенсировали друг друга, чтобы установилось равновесие между ними,а равновесие нам не нужно, нам нужен ток. Почему это равновесие не будет в случае низких темератур?
Личное сообщение
должно быть падение напряжения равное приложенной разности потенциалов, но откуда ему взяться если сопротивление ничтожно и при большой разности потенциалов не стоит говорить о падении.
Если подключить источник напряжения к проводнику с малым сопротивлением, то большая часть напряжения будет падать на внутреннем сопротивлении источника.(Например, замкнуть выводы батарейки проводом - провод имеет очень малелькое сопротивление.)
Нужно ли прикладывать разность потенциалов к замкнутому проводнику без источника тока в условиях низких температур чтобы иметь ток?Конечно, нужно создать ЭДС в проводнике. Вообще, в опытах со сверхпроводящими кольцами ЭДС в них создавалась в помощью переменного магнитного поля, линии которого были перпендикулярны кольцу. Вот выдержка из учебника, в которой вы, возможно, найдете ответы на свои вопросы:
"...Сопротивление металлов в сверхпроводящем состоянии практически равно нулю. Что это означает? Мы знаем, что для поддержания тока в обычных металлах, т. е. при наличии сопротивления, необходимо все время действовать на электроны электрической или сторонней силой, обеспечивающей их движение, несмотря на препятствующие ему силы, вызываемые столкновениями электронов с атомами металла. Необходимая сила, действующая на электроны, обеспечивается с помощью включения в цепь источника электродвижущей силы. Итак, необходимым условием поддержания тока в цепи проводников с сопротивлением является действие в цепи э. д. с. Как только прекращается действие э. д. с, так практически мгновенно прекращается и ток. Хорошей иллюстрацией сказанного может служить явление электромагнитной индукции (гл. XV). Представим себе проволочное кольцо, помещенное в магнитное поле. При выключении магнитного поля (например, при быстром удалении магнита) в кольце возникает индукционный ток. Однако ток этот оказывается кратковременным, ибо э. д. с. индукции действует только в момент выключения магнитного поля, а с прекращением действия э. д. с. прекращается и ток в проводнике с сопротивлением. Но если мы имеем дело со сверхпроводником, сопротивление которого равно нулю, то в нем нет сил, препятствующих движению электронов. Поэтому для поддержания тока в сверхпроводнике нет надобности в электрическом поле, а следовательно, не нужно поддерживать на концах каждого участка проводника разность потенциалов, и поэтому становится излишним и источник э. д. с. Ток, возникший в сверхпроводнике, может сохраняться неограниченно долго и после прекращения действия э. д. с. Действительно, такое явление удалось наблюдать. Для этой цели был осуществлен описанный выше опыт возбуждения индукционного тока. Только на этот раз кольцо было сделано из свинцовой проволоки, Охлажденной до сверхпроводящего состояния. При выключении магнитного поля на мгновение возникала э. д. с. индукции. Однако вызванный ею ток не прекратился после исчезновения э. д. с, а продолжал длительно существовать. В одном из опытов такого рода нидерландский физик Хейке Камерлинг-Оннес A853—1926) наблюдал после выключения магнитного поля ток, длившийся в течение почти четырех суток! Конечно, все это время свинцовое кольцо поддерживалось при температуре около 7 К, т. е. оставалось в сверхпроводящем состоянии."
(Ландсберг, Элементарный учебник физики, часть 2)