Hva er EMF for en gjeldende kilde?

Hva er EMF for en gjeldende kilde?
Hva er EMF for en gjeldende kilde?
Anonim

Hvis du lukker polene til en ladet kondensator sammen, under påvirkning av det elektrostatiske feltet akkumulert mellom platene, begynner bevegelsen av ladningsbærere - elektroner i den eksterne kretsen til kondensatoren i retning fra den positive pol til den negative.

Men i prosessen med å utlade en kondensator, svekkes det elektriske feltet som virker på bevegelige ladede partikler raskt til det forsvinner helt. Derfor er strømmen av elektrisk strøm som har oppstått i utladningskretsen av kortvarig karakter og prosessen forfaller raskt.

For å opprettholde strømmen i en ledende krets over lang tid, brukes enheter som unøyaktig kalles strømkilder i hverdagen (i strengt fysisk forstand er det ikke slik). Oftest er disse kildene kjemiske batterier.

Som et resultat av de elektrokjemiske prosessene som forekommer i dem, samler seg motsatte elektriske ladninger på terminalene deres. Krefter av ikke-elektrostatisk natur, under hvilken virkning en slik fordeling av ladninger utføres, kalles ytre krefter.

Følgende eksempel vil hjelpe til med å forstå innholdet i begrepet EMF for en gjeldende kilde.

Se for deg en leder i et elektrisk felt, som vist i figuren nedenfor.figur, det vil si på en slik måte at det også eksisterer et elektrisk felt inne i den.

nåværende kilde emf
nåværende kilde emf

Det er kjent at under påvirkning av dette feltet begynner en elektrisk strøm å flyte i lederen. Nå er spørsmålet hva som skjer med ladebærerne når de når enden av lederen, og om denne strømmen vil forbli den samme over tid.

Vi kan enkelt konkludere med at i en åpen krets, som et resultat av påvirkning av et elektrisk felt, vil ladninger samle seg i endene av lederen. I denne forbindelse vil den elektriske strømmen ikke forbli konstant og bevegelsen av elektroner i lederen vil være svært kortvarig, som vist i figuren nedenfor.

emk til gjeldende kilde er
emk til gjeldende kilde er

For å opprettholde en konstant strømflyt i en ledende krets må altså denne kretsen lukkes, dvs. være i form av en løkke. Selv denne tilstanden er imidlertid ikke tilstrekkelig for å opprettholde strømmen, siden ladningen alltid beveger seg mot et lavere potensial, og det elektriske feltet alltid gjør positivt arbeid på ladningen.

Nå etter å ha reist gjennom en lukket krets, når ladningen går tilbake til startpunktet der den startet reisen, skal potensialet på dette punktet være det samme som det var ved begynnelsen av bevegelsen. Strømflyten er imidlertid alltid forbundet med tap av potensiell energi.

gjeldende kilde-emf-formel
gjeldende kilde-emf-formel

Følgelig trenger vi en ekstern kilde i kretsen, på terminalene som opprettholdes en potensiell forskjell, noe som øker bevegelsesenergienelektriske ladninger.

En slik kilde lar ladningen bevege seg fra et lavere potensial til et høyere i motsatt retning av bevegelsen av elektroner under påvirkning av en elektrostatisk kraft som prøver å presse ladningen fra et høyere potensial til et lavere..

Denne kraften, som får ladningen til å bevege seg fra et lavere til et høyere potensial, kalles den elektromotoriske kraften. EMF til en strømkilde er en fysisk parameter som karakteriserer arbeidet som brukes på å flytte ladninger inne i kilden av ytre krefter.

Som enheter som gir EMF til gjeldende kilde, som allerede nevnt, brukes batterier, samt generatorer, termoelementer, etc.

Nå vet vi at batteriet, på grunn av sin interne EMF, gir en potensiell forskjell mellom kildeledningene, noe som bidrar til den kontinuerlige bevegelsen av elektroner i motsatt retning av den elektrostatiske kraften.

EMF for gjeldende kilde, hvis formel er gitt nedenfor, samt potensialforskjellen er uttrykt i volt:

E=Ast/Δq,

der Aster arbeidet til eksterne krefter, Δq er ladningen som flyttes inne i kilden.

Anbefalt: