Напряжение и электрическое поле в цепи

У меня есть сомнения относительно того, как электрическое поле действует в цепи.

Мне говорили, что обычная клетка создает однородное электрическое поле, но я нахожу это немного запутанным. Позвольте мне объяснить мои сомнения с диаграммой.

введите описание изображения здесь

Предположим, есть цепь и резистор р 1 подвергается потенциальному падению 0,4   В и резистор р 2 подвергается потенциальному падению 1.1   В но тогда, поскольку электрическое поле увеличивается с увеличением градиента потенциала, то электрическое поле через резистор р 2 должно быть больше, не так ли? Это противоречит идее о том, что электрическое поле в цепи однородно, и если электрическое поле в цепи непостоянно, то почему батарея называется источником постоянного напряжения, если прикладываемое ею электрическое поле изменяется? Я нахожу это очень запутанным,

С чего вы взяли, что электрическое поле в цепи однородно? Это определенно не так. Возможно, вы путаете ток с электрическим полем?
поскольку ячейка создает постоянное электрическое поле, я подумал, что было бы разумно предположить, что электрическое поле в цепи постоянно, и даже при выводе закона Ома оно принимается постоянным.
Я не знаю, о каком выводе закона Ома вы говорите, но я думаю, что вполне вероятно, что электрическое поле считается постоянным для одного компонента. Что касается другого вашего пункта, вы показали , что электрическое поле в этой цепи неоднородно. Конфигурация электрического поля, создаваемого клеткой, зависит от цепи, к которой она подключена, и в целом неоднородна.
Таким образом, оба резистора должны испытывать разное электрическое поле, правильно? Но поскольку на клеммах ячейки создается разность потенциалов 1,5 В, будет генерироваться электрическое поле, которое переносит электроны с положительной клеммы на отрицательную. клетка . разве это не должно быть постоянным? если тогда электрическое поле в проводе изменяется при виде резистора и после выхода из резистора приобретает постоянную величину. Вот как это работает?
Кроме того, почему батарея называется источником постоянного напряжения, если электрическое поле, создаваемое ею, изменяется на резисторах?
«Оба резистора должны испытывать разное электрическое поле, верно?» Верно. "Разве это не должно быть постоянным?" Почему оно должно быть постоянным? Вы только что показали, что это непостоянно.
я говорил об электрическом поле, создаваемом клеткой для перемещения электронов от положительного к отрицательному выводу через проводник. я спрашивал, постоянно ли это, а не E в резисторах (так как я понял, что они должны быть разными с вашей помощью)

Ответы (2)

Лучше не думать о полях, если вы делаете схемы. Основными величинами, представляющими интерес в цепях, являются напряжение и ток. Поле Е представляет собой пространственную производную напряжения, например, поле Е измеряется в В/м. Однако в схеме положение абстрагируется. Нет никаких указаний на длину какого-либо провода, резистора или батареи. Таким образом, нет никакого способа получить информацию о полях E, учитывая только информацию о представлении схемы в теории цепей.

Внутри резистора поле Е должно быть более или менее однородным со значением, примерно равным напряжению на нем, деленному на его длину.

Внутри конденсатора поле Е должно быть более или менее однородным между пластинами и нулевым внутри пластин.

Внутри батареи поле Е должно быть довольно сильным прямо на электроде, где в результате электрохимической реакции возникает разница напряжений на расстояниях молекулярного масштаба. Электромагнитное поле будет значительно ниже в других местах, включая примерно 0 в металлическом проводнике и относительно близкое к 0 в электролите. Называть его единообразным не совсем точно.

> «Внутри резистора поле E должно быть более или менее однородным». Не для тяжелых резисторов, которые сделаны из скрученного провода с высоким сопротивлением. Только величина электрического поля вдоль этого провода более-менее одинакова.

Как вы заметили, электрическое поле в цепи неоднородно. Это совершенно правильно. Вещь, которая является единообразной, актуальна.

Но общее падение потенциала на аккумуляторе равно 1,5 В . Даже если вы добавите больше сопротивлений и сделаете из них разные схемы, падение потенциала на батарее останется прежним. Следовательно, электрическое поле в батарее остается постоянным. По этой причине аккумулятор называют источником постоянного напряжения, он поддерживает на себе постоянное падение потенциала.