Što je EMF izvora struje?

Ako zatvorite polove nabijenogkondenzatora, zatim pod utjecajem elektrostatičkog polja nakupljenog između njegovih ploča, kretanje nosilaca naboja - elektrona započinje u vanjskom krugu kondenzatora u smjeru od pozitivnog pola prema negativnom.

Međutim, tijekom pražnjenja kondenzatoraelektrično polje koje djeluje na pokretne nabijene čestice brzo slabi sve dok potpuno ne nestane. Stoga protok električne struje koji je nastao u krugu pražnjenja ima kratkoročni karakter i proces brzo zamire.

Za dugotrajno održavanje struje u vodičusklopovi, koriste se uređaji koji se u svakodnevnom životu neprecizno nazivaju izvorima struje (u strogo fizičkom smislu to nije slučaj). Kao takvi izvori najčešće se koriste kemijske baterije.

Zbog elektrokemijskeprocesa na njihovim stezaljkama dolazi do nakupljanja različitih električnih naboja. Sile neelektrostatičke prirode, pod utjecajem kojih se vrši takva raspodjela naboja, nazivaju se vanjskim silama.

Razmatranje sljedećeg primjera pomoći će razumjeti prirodu koncepta EMF -a strujnog izvora.

Zamislite vodič u električnom polju, kao što je prikazano na donjoj slici, to jest na takav način da unutar njega postoji i električno polje.

Poznato je da je pod utjecajem ovog polja uelektrična struja počinje teći kroz vodič. Sada se postavlja pitanje što se događa s nosačima naboja kad stignu do kraja vodiča i hoće li ta struja s vremenom ostati konstantna.

Lako možemo zaključiti da kada je otvorenstrujnih krugova kao posljedica utjecaja električnog polja, naboji će se akumulirati na krajevima vodiča. S tim u vezi, električna struja neće ostati konstantna, a kretanje elektrona u vodiču bit će vrlo kratkotrajno, kao što je prikazano na donjoj slici.

Dakle, u cilju održavanjavodljivi krug je stalan protok struje, taj krug mora biti zatvoren, t.j. imaju oblik petlje. Međutim, ni ovo stanje nije dovoljno za održavanje struje, jer se naboj uvijek kreće prema nižem potencijalu, a električno polje uvijek pozitivno djeluje na naboj.

Sada nakon putovanja po zatvorenom krugu kadanaboj se vraća na početnu točku, gdje je započeo svoj put, potencijal u ovom trenutku trebao bi biti isti kao što je bio na početku kretanja. Međutim, protok struje uvijek je povezan s gubitkom potencijalne energije.

Stoga nam je potreban neki vanjski izvor u krugu, na čijim se stezaljkama održava razlika potencijala, što povećava energiju kretanja električnih naboja.

Takav izvor omogućuje putovanjenaboj s manjeg potencijala na viši potencijal u suprotnom smjeru od kretanja elektrona pod djelovanjem elektrostatičke sile koja pokušava gurnuti naboj s višeg potencijala na niži.

Ova sila koja tjera naboj da se pomakne s višeniskog do većeg potencijala, uobičajeno je nazivati ​​elektromotornom silom. EMF izvora struje je fizički parametar koji karakterizira rad potrošen na kretanje naboja unutar izvora vanjskim silama.

Kao što je već spomenuto, akumulatori, kao i generatori, termoelementi itd. Koriste se kao uređaji koji osiguravaju EMF strujnog izvora.

Sada znamo da je baterija posljedicanjegov unutarnji EMF pruža razliku potencijala između stezaljki izvora, doprinoseći kontinuiranom kretanju elektrona u smjeru suprotnom od djelovanja elektrostatičke sile.

EMF izvora struje čija je formula navedena u nastavku, kao i razlika potencijala izražena u voltima:

E = A_sv/ Δq,

gdje_sv je djelovanje vanjskih sila, Δq je naboj koji se kreće unutar izvora.