Forța electromotoare (CEM). Tensiune.
Curentul electric constant din circuit este cauzat de un câmp electrostatic staționar (câmp Coulomb), care trebuie să fie susținut de o sursă de curent care creează o diferență constantă de potențial la capetele circuitului extern. Deoarece curentul din conductor poartă o anumită energie eliberată, de exemplu, sub forma unei anumite cantități de căldură, este necesar să se convertească în mod continuu orice energie în energie electrică. Cu alte cuvinte, în plus față de forțele Coulomb ale câmpului electrostatic staționar, alte forțe, de natură non-electrostatică, trebuie să acționeze asupra forțelor de încărcare.
Orice forțe care acționează asupra particulelor încărcate electric, cu excepția forțelor de origine electrostatică (adică a celor de la Coulomb), sunt numite forțe externe.
Natura (sau originea) forțelor externe poate fi diferită: de exemplu, în celulele și acumulatorii galvanici, acestea sunt forțe chimice, în generatoare este forța lui Lorentz sau forța din partea câmpului electric vortex.
În interiorul sursei de curent, datorită forțelor exterioare, încărcăturile electrice se deplasează într-o direcție opusă acțiunii forțelor câmpului electrostatic, adică Forțele Coulomb. Datorită acestui fapt, se menține o diferență constantă de potențiale la capetele circuitului extern. În lanțul extern, forțele exterioare nu funcționează.
Lucrarea unui curent electric într-un circuit electric închis este realizată de energia sursei, adică datorită acțiunii forțelor secundare; camp electrostatic potențial. Lucrarea acestui domeniu asupra mișcării particulelor încărcate de-a lungul unui circuit electric închis este zero.
Caracteristica cantitativă a forțelor externe (sursă de curent) este forța electromotoare (EMF).
Forța electromotoare e este o cantitate fizică care este numeric egală cu raportul dintre forța terțelor părți în raport cu deplasarea încărcăturii q de-a lungul lanțului până la valoarea acestei încărcări:
Forța electromotive este exprimată în volți (1 V = 1 J / Cl). CEM este activitatea specifică a forțelor externe într-un anumit sector, adică lucrează la mișcarea unei singure încărcări. De exemplu, EMF a unei celule galvanice este de 4,5V. Aceasta înseamnă că forțele externe (chimice) funcționează în 4,5 J atunci când sarcina este mutată la 1 CI în cadrul elementului de la un pol la celălalt.
Forța electromotoare este o cantitate scalară, care poate fi fie pozitivă, fie negativă. Semnul EMF depinde de direcția curentului în circuit și de alegerea direcției de by-pass de circuit.
Forțele exterioare nu sunt potențiale (munca lor depinde de forma traiectoriei) și, prin urmare, munca forțelor externe nu poate fi exprimată printr-o diferență de potențial între două puncte. Lucrarea unui curent electric asupra transferului de sarcină de-a lungul conductorului este realizată de forțele Coulomb și de terțe părți, astfel încât activitatea totală a lui A este egală cu:
O cantitate fizică care este numeric egală cu raportul dintre munca efectuată de un câmp electric când este pozitivă
încărcarea de la un punct la altul, la valoarea încărcării q, se numește tensiunea V între aceste puncte:
și anume diferența de potențial dintre două puncte ale unui câmp electrostatic staționar, unde φ1 și φ2 sunt potențialele punctelor inițiale și finale ale traiectoriei de încărcare și
În cazul unui câmp electrostatic, când nu există un EMF pe amplasament (e = 0), tensiunea dintre cele două puncte este egală cu diferența de potențial:
Cu un circuit deschis (T = 0), tensiunea este egală cu sursa EMF:
Tensiunea unității în SI - volți (V), V = J / Cl. Tensiunea este măsurată cu un voltmetru, care este conectat în paralel cu secțiunile circuitului pe care se măsoară tensiunea.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: