Co je zdrojem proudu EMF?

Pokud jsou póly nabitého kondenzátoru mezi sebou uzavřeny, pak se pod vlivem elektrostatického pole nahromaděného mezi jeho deskami ve vnějším obvodu kondenzátoru ve směru od kladného k negativnímu pólu začíná pohyb nosičů nábojů - elektronů.

Při vypouštění kondenzátoru se však elektrické pole působící na pohyblivé nabité částice rychle zeslabuje, dokud zcela nezmizí. Proto proud elektrického proudu, který vznikl v odtokovém okruhu, má krátkodobý charakter a proces se rychle rozpadá.

Pro dlouhodobou údržbu proudu ve vodivém obvodu se používají zařízení, která jsou nepřesně nazývána proudovými zdroji proudu (v přísně fyzickém smyslu, že tomu tak není). Nejčastějšími zdroji jsou chemické baterie.

Kvůli elektrochemickým procesům, které se v nich vyskytují, dochází u jejich terminálů k akumulaci na rozdíl od elektrických nábojů. Síly ne elektrostatické povahy, jejichž působením je taková distribuce nábojů realizována, se nazývají vnější síly.

Abychom porozuměli povaze konceptu EMF zdroje proudu, pomůže nám následující příklad.

Představte si vodič v elektrickém poli, jak je znázorněno na obrázku níže, to znamená, že je uvnitř elektrické pole.

Je známo, že pod vlivem tohoto pole začíná proudit elektrický proud ve vodiči. Nyní vzniká otázka, co se stane s účtováním dopravců, když se dostanou do konce dirigenta, a zda tento proud zůstane nezměněn v průběhu času.

Můžeme snadno vyvodit závěr, že v případě otevřeného okruhu se v důsledku působení elektrického pole náboje nahromadí na koncích vodiče. V tomto ohledu elektrický proud nezůstane konstantní a pohyb elektronů ve vodiči bude velmi krátký, jak je znázorněno na obrázku níže.

Aby se tak udržel konstantní proud proudu ve vodivém okruhu, musí být tento obvod uzavřen, tj. Mají tvar smyčky. K udržení proudu však ani tento stav není dostačující, protože nabíjení se vždy pohybuje směrem k nižšímu potenciálu a elektrické pole vždy dělá pozitivní práci na náboji.

Nyní, po cestě po uzavřeném okruhu, když se náboj vrátí k výchozímu bodu, odkud začal svou cestu, potenciál v tomto bodě by měl být stejný jako na začátku pohybu. Nicméně proudový tok je vždy spojen se ztrátou potenciální energie.

Proto potřebujeme nějaký externí zdroj v obvodu, na jehož svorkách je zachován potenciální rozdíl, což zvyšuje energii pohybu elektrických nábojů.

Takový zdroj umožňuje přenášet náboj z nižšího potenciálu na vyšší v opačném směru než pohyb elektronů pod působením elektrostatické síly, která se snaží vytlačit náboj z vyššího potenciálu na nižší.

Tato síla, která nutí náboj k pohybu z nižšího na vyšší potenciál, se obvykle nazývá elektromotorickou silou. Zdroj proudu EMF - fyzický parametr, který charakterizuje práci vynaloženou na stěhování nábojů uvnitř zdroje vnějšími silami.

Vzhledem k tomu, že zařízení, která poskytují elektromagnetickou kompatibilitu zdroje proudu, jak již bylo zmíněno, se používají baterie, stejně jako generátory, termoelementy atd.

Nyní víme, že baterie díky své vnitřní EMF poskytuje potenciální rozdíl mezi zdrojovými svorkami, což usnadňuje plynulý pohyb elektronů ve směru opačném k působení elektrostatické síly.

EMF zdroje proudu, jehož vzorec je uveden níže, stejně jako potenciální rozdíl je vyjádřen ve voltech:

E = A _st / Δq,

Kde A _st je práce vnějších sil, Δq je náboj pohybovaný uvnitř zdroje.