Co to jest EMF bieżącego źródła?

Jeśli zamkniesz bieguny naładowanegokondensator, wówczas pod wpływem zgromadzonego między jego płytkami pola elektrostatycznego następuje ruch nośników ładunku - elektronów rozpoczyna się w obwodzie zewnętrznym kondensatora w kierunku od bieguna dodatniego do ujemnego.

Jednak podczas rozładowywania kondensatorapole elektryczne działające na poruszające się naładowane cząstki gwałtownie słabnie, aż do całkowitego zaniku. Dlatego przepływ prądu elektrycznego, który powstał w obwodzie wyładowczym, ma charakter krótkotrwały i proces szybko zanika.

Do długotrwałego utrzymania prądu w przewodzieobwody, urządzenia, które są niedokładnie nazywane źródłami prądu w życiu codziennym (w ściśle fizycznym sensie tak nie jest). Jako takie źródła najczęściej stosuje się baterie chemiczne.

Ze względu na właściwości elektrochemiczneW procesach na ich zaciskach następuje akumulacja odmiennych ładunków elektrycznych. Siły o charakterze nieelektrostatycznym, pod wpływem których następuje taki rozkład ładunków, nazywane są siłami zewnętrznymi.

Rozważenie poniższego przykładu pomoże zrozumieć naturę pojęcia pola elektromagnetycznego obecnego źródła.

Wyobraź sobie przewodnik w polu elektrycznym, jak pokazano na poniższym rysunku, to znaczy w taki sposób, że istnieje w nim również pole elektryczne.

Wiadomo, że pod wpływem tej dziedziny wprąd elektryczny zaczyna przepływać przez przewodnik. Teraz pojawia się pytanie, co dzieje się z nośnikami ładunku, gdy osiągną koniec przewodnika i czy ten prąd pozostanie stały w czasie.

Możemy łatwo stwierdzić, że po otwarciuobwody w wyniku wpływu pola elektrycznego ładunki będą gromadzić się na końcach przewodnika. Pod tym względem prąd elektryczny nie pozostanie stały, a ruch elektronów w przewodniku będzie bardzo krótkotrwały, jak pokazano na poniższym rysunku.

Tak więc, aby utrzymaćobwód przewodzący to stały przepływ prądu, obwód ten musi być zamknięty, tj. mają kształt pętli. Jednak nawet ten stan nie jest wystarczający do utrzymania prądu, ponieważ ładunek zawsze przesuwa się w kierunku niższego potencjału, a pole elektryczne zawsze działa dodatnio na ładunek.

Teraz po podróży na zamkniętym torze, kiedyładunek wraca do punktu wyjścia, w którym rozpoczął swoją drogę, potencjał w tym miejscu powinien być taki sam, jak na początku ruchu. Jednak przepływ prądu zawsze wiąże się z utratą energii potencjalnej.

Dlatego potrzebujemy jakiegoś zewnętrznego źródła w obwodzie, na zaciskach którego utrzymywana jest różnica potencjałów, co zwiększa energię ruchu ładunków elektrycznych.

Takie źródło pozwala na podróżładunek z niższego potencjału do wyższego potencjału w kierunku przeciwnym do ruchu elektronów pod działaniem siły elektrostatycznej, która próbuje przesunąć ładunek z wyższego potencjału na niższy.

Ta siła sprawia, że ​​szarża przesuwa się z więcejpotencjał od niskiego do wyższego, zwyczajowo nazywa się siłę elektromotoryczną. SEM obecnego źródła jest fizycznym parametrem charakteryzującym pracę poświęconą na przemieszczanie ładunków wewnątrz źródła przez siły zewnętrzne.

Jak już wspomniano, akumulatory, a także generatory, termoelementy itp. Są używane jako urządzenia zapewniające pole elektromagnetyczne źródła prądu.

Teraz wiemy, że bateria majego wewnętrzna EMF zapewnia różnicę potencjałów między zaciskami źródła, przyczyniając się do ciągłego ruchu elektronów w kierunku przeciwnym do działania siły elektrostatycznej.

SEM obecnego źródła, którego wzór podano poniżej, a także różnica potencjałów jest wyrażona w woltach:

E = A_św/ Δq,

gdzie_św jest pracą sił zewnętrznych, Δq jest ładunkiem przemieszczanym wewnątrz źródła.