Hvad er EMF for en aktuel kilde?

Hvad er EMF for en aktuel kilde?
Hvad er EMF for en aktuel kilde?
Anonim

Hvis du lukker polerne på en ladet kondensator sammen, så under påvirkning af det elektrostatiske felt, der er akkumuleret mellem dets plader, begynder bevægelsen af ladningsbærere - elektroner begynder i det eksterne kredsløb af kondensatoren i retning fra den positive pol til den negative.

Men i færd med at aflade en kondensator, svækkes det elektriske felt, der virker på bevægelige ladede partikler, hurtigt, indtil det forsvinder fuldstændigt. Derfor er strømmen af elektrisk strøm, der er opstået i udladningskredsløbet, af kortvarig karakter, og processen henfalder hurtigt.

For at vedligeholde strømmen i et ledende kredsløb i lang tid, bruges enheder, der unøjagtigt kaldes strømkilder i hverdagen (i en streng fysisk forstand er det ikke tilfældet). Oftest er disse kilder kemiske batterier.

Som et resultat af de elektrokemiske processer, der forekommer i dem, akkumuleres modsatte elektriske ladninger på deres terminaler. Kræfter af ikke-elektrostatisk karakter, under hvis virkning en sådan fordeling af ladninger udføres, kaldes ydre kræfter.

Det følgende eksempel vil hjælpe med at forstå karakteren af begrebet EMF for en aktuel kilde.

Forestil dig en leder i et elektrisk felt, som vist på figuren nedenfor.figur, det vil sige på en sådan måde, at der også findes et elektrisk felt inde i den.

nuværende kilde emf
nuværende kilde emf

Det er kendt, at under påvirkning af dette felt begynder en elektrisk strøm at flyde i lederen. Nu er spørgsmålet, hvad der sker med ladningsbærerne, når de når enden af lederen, og om denne strøm vil forblive den samme over tid.

Vi kan let konkludere, at i et åbent kredsløb, som et resultat af påvirkningen af et elektrisk felt, vil ladninger ophobes i enderne af lederen. I denne henseende vil den elektriske strøm ikke forblive konstant, og bevægelsen af elektroner i lederen vil være meget kortvarig, som vist i figuren nedenfor.

den aktuelle kildes emk er
den aktuelle kildes emk er

For at opretholde et konstant strømforløb i et ledende kredsløb skal dette kredsløb således være lukket, dvs. være i form af en løkke. Men selv denne betingelse er ikke tilstrækkelig til at opretholde strømmen, da ladningen altid bevæger sig mod et lavere potentiale, og det elektriske felt altid udfører positivt arbejde på ladningen.

Nu efter at have kørt gennem et lukket kredsløb, når ladningen vender tilbage til startpunktet, hvor den startede sin rejse, bør potentialet på dette tidspunkt være det samme, som det var ved begyndelsen af bevægelsen. Men strømmen af strøm er altid forbundet med et tab af potentiel energi.

nuværende kilde emf formel
nuværende kilde emf formel

Derfor har vi brug for en ekstern kilde i kredsløbet, på hvis terminaler der opretholdes en potentialforskel, hvilket øger bevægelsesenergienelektriske opladninger.

En sådan kilde tillader ladningen at bevæge sig fra et lavere potentiale til et højere i den modsatte retning af elektronernes bevægelse under påvirkning af en elektrostatisk kraft, der forsøger at skubbe ladningen fra et højere potentiale til et lavere..

Denne kraft, som får ladningen til at bevæge sig fra et lavere til et højere potentiale, kaldes den elektromotoriske kraft. En strømkildes EMF er en fysisk parameter, der karakteriserer det arbejde, der bruges på at flytte ladninger inde i kilden af eksterne kræfter.

Som enheder, der leverer den aktuelle kildes EMF, bruges som allerede nævnt batterier, såvel som generatorer, termoelementer osv.

Nu ved vi, at batteriet, på grund af dets interne EMF, giver en potentialforskel mellem kildeledningerne, hvilket bidrager til den kontinuerlige bevægelse af elektroner i den modsatte retning af den elektrostatiske kraft.

EMF for den aktuelle kilde, hvis formel er angivet nedenfor, såvel som potentialforskellen er udtrykt i volt:

E=Ast/Δq,

hvor Aster værket af eksterne kræfter, Δq er ladningen flyttet inde i kilden.

Anbefalede: