Электродвижущая сила
Электродвижущая сила показывает, какую работу сторонние силы совершают внутри источника тока при перемещении единичного положительного заряда. Она характеризует способность источника поддерживать ток в замкнутой электрической цепи.
Сторонними называют силы неэлектрического происхождения: например, химические силы в батарейке или силы, действующие в генераторе. Они разделяют заряды и перемещают их от одного полюса источника к другому. Благодаря этому источник поддерживает разность потенциалов, описываемую понятием напряжения.
Формула и смысл величины
Из формулы следует: если при перемещении заряда \(q=1\ \text{Кл}\) сторонние силы совершают работу \(1\ \text{Дж}\), то ЭДС равна \(1\ \text{В}\). Для расчётов в разветвлённых цепях используют формулу ЭДС, а источник без внутреннего сопротивления рассматривают как идеальный источник напряжения.
Батарея совершила работу \(A_{\text{ст}}=12\ \text{Дж}\) по перемещению заряда \(q=3\ \text{Кл}\). Тогда \(\mathcal{E}=A_{\text{ст}}/q=12/3=4\ \text{В}\).
ЭДС и напряжение — не всегда одно и то же. ЭДС описывает работу сторонних сил внутри источника, а напряжение — работу электрического поля при перемещении заряда между двумя точками. На разомкнутых клеммах идеального источника напряжение равно его ЭДС, но при подключении нагрузки напряжение на клеммах может стать меньше из-за внутреннего сопротивления.
Что означает ЭДС источника, равная \(6\ \text{В}\)?
Главное
- ЭДС — работа сторонних сил по перемещению единичного заряда внутри источника.
- Формула: \(\mathcal{E}=A_{\text{ст}}/q\); единица СИ — вольт.
- ЭДС не следует автоматически считать напряжением на клеммах: при наличии внутреннего сопротивления они могут различаться.