Помогите пожалуйста получить связь с фундаментальными знаниями
Учусь на заочном. Начал изучать основы теории цепей (В.П. Бакалов). Изучил первые 10 страниц первой главы , и я теперь хочу убрать возникшие вопросы и получить связь с фундаментальными знаниями (плюс возможный ликбез по ним). В фигурных скобках цитаты из книги. Знак интеграла обозначу буквой "И[a;b]", где в квадратных скобках указаны пределы интегрирования. Минус бесконечность: "-б". Помогите пожалуйста!
i = dq/dt - мгновенное значение тока (скорость изменения заряда dq (положительного) во времени (в сечение проводника, как я понял));
U = dW/dq - напряжение между двумя точками цепи (кол-во энергии, затрачиваемой на перенос dq из точки с потенциалом Va в точку с потенциалом Vb, т.е. Ua,b =Va - Vb); {применительно к напряжению на участке цепи по которому протекает ток, используют термин Падение Напряжения}
Вопрос №1: что такое падение напряжения?
Напряжение это и так разность потенциалов Va и Vb. Своими словами, напряжение - это "падение" потенциала. Получается падение падение потенциала? Или имеется в виду, что в цепи есть какой-то участок со своим напряжением Ua,b , которое не совпадает с "доминирующим" в цепи напряжением U, поэтому напряжение Ua,b называют падением напряжения (U)? Т.е. Uab вызывает на участке цепи падение общего напряжения U целой цепи? И если так, то что будет в случае, если Ua,b, > U ??
Дальше из уравнения мгновенных напряжения и тока выводится формула энергии, затрачиваемой на перенос единичного dq из точки "a" в т. b:
dW = Udq
W= И[0;q]Udq - затрачиваемая энергия W (или работа A = W, (вроде это почти одно и тоже)) зависит от величины переносимого заряда и от напряжения (разности потенциалов Va и Vb);
A=W = И[0;q]Udq = И[0;q](Va - Vb)dq = (Va - Vb)*(q - 0) = (Va - Vb)*q - по формуле Ньютона-Лейбница с предположением, что U = const..
Вопрос №2: из Иродова (эл.магнетизм) я знаю, что работа электрического поля в вакууме затраченная на перенос заряда q' из т. a в т. b равна:
Aa,b = (Va - Vb)*q' - нет отличий с проинтегрированной формулой энергии в цепи. Но цепь - это не вакуум. Или напряжение (разности потенциалов Va и Vb) в цепи зависит от величины заряда, и его нельзя считать постоянным и вынести за знак интеграла? В этом и есть различия между цепью и вакуумом? Если нет, то в чем и как определяется зависимость напряжения и величины переносимого заряда, если она есть?
Дальше в формулу W= И[0;q]Udq подставляют dq = idt и получают:
{W= И[t;-б]Uidt, где обозначено, что при t=-б W=0} - мне непонятны пределы интегрирования (откуда взялась минус бесконечность!). Пробуя заменить переменную самостоятельно (согласно правилам замены переменной в определенном интеграле (Пискунов т.1)) получается (из соображений что U = const): W= И[t;0]Uidt, адекватные пределы.
Вопрос №3: из каких соображений в книге нижний предел интеграла равен "-б"? В Иродове потенциал на бесконечности положили равным нулю и там это понятно для чего сделано: при удалении от источника эл. поля в бесконечность его воздействие будет =0; и на основании чего это сделано: произвольную постоянную положили равным нулю. Какой физический смысл имеет данная замена и на каком основании проводится? И как она проводится?
Помогите пожалуйста разобраться!
А у Вас Скайп есть? И постоянный выход в инет. Тут очень много писать - не влезет, да и времени сейчас нет. А так бы вечерком созвонились - я бы все объяснил.
Нашли друг друга!