Čo je EMF súčasného zdroja?

Ak zatvoríte póly nabitéhokondenzátor, potom pod vplyvom elektrostatického poľa nahromadeného medzi jeho doskami začne pohyb nosičov náboja - elektrónov vo vonkajšom obvode kondenzátora v smere od kladného pólu k zápornému.

Avšak počas vybitia kondenzátoraelektrické pole pôsobiace na pohybujúce sa nabité častice rýchlo slabne, až kým úplne nezmizne. Preto má tok elektrického prúdu, ktorý vznikol vo výbojovom okruhu, krátkodobý charakter a proces rýchlo odumiera.

Pre dlhodobú údržbu prúdu vo vodivomobvody, používajú sa prístroje, ktoré sa v bežnom živote nepresne nazývajú prúdové zdroje (v striktne fyzickom zmysle to tak nie je). Ako také zdroje sa najčastejšie používajú chemické batérie.

Z dôvodu elektrochemickéhoprocesov na ich svorkách, dochádza k akumulácii odlišných elektrických nábojov. Sily neelektrostatickej povahy, pod vplyvom ktorých sa takéto rozloženie nábojov uskutočňuje, sa nazývajú vonkajšie sily.

Zváženie nasledujúceho príkladu pomôže pochopiť podstatu koncepcie EMF zdroja prúdu.

Predstavte si vodič v elektrickom poli, ako je to znázornené na obrázku nižšie, to znamená tak, že v ňom existuje aj elektrické pole.

Je známe, že pod vplyvom tohto poľa vvodičom začne prúdiť elektrický prúd. Teraz vyvstáva otázka, čo sa stane s nosičmi náboja, keď sa dostanú na koniec vodiča, a či tento prúd zostane časom konštantný.

Ľahko môžeme dospieť k záveru, že keď bude otvorenýreťaze v dôsledku vplyvu elektrického poľa sa na koncoch vodiča hromadia náboje. V tomto ohľade elektrický prúd nezostane konštantný a pohyb elektrónov vo vodiči bude veľmi krátkodobý, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Teda z dôvodu udržaniavodivý obvod je tok konštantného prúdu, tento obvod musí byť uzavretý, t.j. mať tvar slučky. Ani táto podmienka však nie je dostatočná na udržanie prúdu, pretože náboj sa vždy pohybuje smerom k nižšiemu potenciálu a elektrické pole na ňom vždy pozitívne pôsobí.

Teraz po jazde na uzavretom okruhu, keďnáboj sa vráti do východiskového bodu, kde začal svoju cestu, potenciál v tomto bode by mal byť rovnaký ako na začiatku pohybu. Tok prúdu je však vždy spojený so stratou potenciálnej energie.

Preto v obvode potrebujeme nejaký externý zdroj, na ktorého svorkách sa udržiava potenciálny rozdiel, ktorý zvyšuje energiu pohybu elektrických nábojov.

Takýto zdroj umožňuje cestunáboj z nižšieho potenciálu na vyšší potenciál v smere opačnom k ​​pohybu elektrónov pôsobením elektrostatickej sily, ktorá sa snaží tlačiť náboj z vyššieho potenciálu na nižší.

Táto sila, ktorá núti náboj pohybovať sa z viacnízky až vyšší potenciál, je zvykom nazývať elektromotorická sila. EMF zdroja prúdu je fyzikálny parameter, ktorý charakterizuje prácu vynaloženú na pohyb nábojov vo vnútri zdroja vonkajšími silami.

Ako už bolo spomenuté, akumulátory, ako aj generátory, termočlánky atď. Sa používajú ako zariadenia poskytujúce EMF aktuálneho zdroja.

Teraz vieme, že batéria je spôsobenájeho vnútorný EMF poskytuje potenciálny rozdiel medzi svorkami zdroja a prispieva k nepretržitému pohybu elektrónov v smere opačnom k ​​pôsobeniu elektrostatickej sily.

EMF zdroja prúdu, ktorého vzorec je uvedený nižšie, ako aj potenciálny rozdiel sú vyjadrené vo voltoch:

E = A_sv/ Δq,

kde_sv je prácou vonkajších síl, Δq je náboj pohybujúci sa vo vnútri zdroja.