Vad är EMF för en aktuell källa?

Vad är EMF för en aktuell källa?
Vad är EMF för en aktuell källa?
Anonim

Om du stänger polerna på en laddad kondensator tillsammans, under påverkan av det elektrostatiska fältet som ackumuleras mellan dess plattor, börjar rörelsen av laddningsbärare - elektroner börjar i kondensatorns externa krets i riktning från den positiva pol till minus.

Men i processen att ladda ur en kondensator försvagas det elektriska fältet som verkar på rörliga laddade partiklar snabbt tills det försvinner helt. Därför är flödet av elektrisk ström som har uppstått i urladdningskretsen av kortvarig karaktär och processen avtar snabbt.

För att upprätthålla ström i en ledande krets under lång tid, används enheter som felaktigt kallas strömkällor i vardagen (i strikt fysisk mening är det inte så). Oftast är dessa källor kemiska batterier.

Som ett resultat av de elektrokemiska processer som sker i dem, samlas motsatta elektriska laddningar på deras terminaler. Krafter av icke-elektrostatisk natur, under vilkas verkan en sådan fördelning av laddningar utförs, kallas yttre krafter.

Följande exempel hjälper till att förstå karaktären av begreppet EMF för en aktuell källa.

Föreställ dig en ledare i ett elektriskt fält, som visas i figuren nedan.figur, det vill säga på ett sådant sätt att det också finns ett elektriskt fält inuti den.

aktuell källa emf
aktuell källa emf

Det är känt att under påverkan av detta fält börjar en elektrisk ström flyta i ledaren. Nu är frågan vad som händer med laddningsbärarna när de når slutet av ledaren, och om denna ström kommer att förbli densamma över tiden.

Vi kan lätt dra slutsatsen att i en öppen krets, som ett resultat av påverkan av ett elektriskt fält, kommer laddningar att ackumuleras i ledarens ändar. I detta avseende kommer den elektriska strömmen inte att förbli konstant och rörelsen av elektroner i ledaren kommer att vara mycket kortlivad, som visas i figuren nedan.

den aktuella källans emk är
den aktuella källans emk är

För att hålla ett konstant strömflöde i en ledande krets måste alltså denna krets vara sluten, d.v.s. vara i form av en slinga. Men inte ens detta tillstånd är tillräckligt för att upprätthålla strömmen, eftersom laddningen alltid rör sig mot en lägre potential, och det elektriska fältet alltid gör positivt arbete på laddningen.

Nu efter att ha färdats genom en sluten krets, när laddningen återgår till startpunkten där den började sin resa, bör potentialen vid denna punkt vara densamma som den var i början av rörelsen. Strömflödet är dock alltid förknippat med en förlust av potentiell energi.

nuvarande källemf-formel
nuvarande källemf-formel

Följaktligen behöver vi någon extern källa i kretsen, på vars terminaler en potentialskillnad bibehålls, vilket ökar rörelseenerginelektriska laddningar.

En sådan källa tillåter laddningen att färdas från en lägre potential till en högre i motsatt riktning till elektronernas rörelse under inverkan av en elektrostatisk kraft som försöker trycka laddningen från en högre potential till en lägre..

Denna kraft, som får laddningen att flytta från en lägre till en högre potential, kallas den elektromotoriska kraften. EMF för en strömkälla är en fysisk parameter som kännetecknar det arbete som läggs ner på att flytta laddningar inuti källan av yttre krafter.

Som enheter som tillhandahåller EMF för den aktuella källan, som redan nämnts, används batterier, såväl som generatorer, termoelement, etc.

Nu vet vi att batteriet, på grund av sin interna EMF, ger en potentialskillnad mellan källledarna, vilket bidrar till den kontinuerliga rörelsen av elektroner i motsatt riktning mot den elektrostatiska kraften.

EMF för strömkällan, vars formel anges nedan, liksom potentialskillnaden uttrycks i volt:

E=Ast/Δq,

där Astär verk av yttre krafter, Δq är laddningen som flyttas inuti källan.

Rekommenderad: