EMF của nguồn hiện tại là gì?

EMF của nguồn hiện tại là gì?
EMF của nguồn hiện tại là gì?
Anonim

Nếu bạn đóng các cực của tụ điện lại với nhau, thì dưới tác dụng của trường tĩnh điện tích tụ giữa các bản của nó, chuyển động của các hạt mang điện - electron bắt đầu ở mạch ngoài của tụ điện theo hướng từ dương. cực âm.

Tuy nhiên, trong quá trình phóng điện của tụ điện, điện trường tác động lên các hạt mang điện chuyển động sẽ nhanh chóng yếu đi cho đến khi nó biến mất hoàn toàn. Do đó, dòng điện phát sinh trong mạch phóng điện có tính chất ngắn hạn và quá trình này nhanh chóng phân rã.

Để duy trì dòng điện trong mạch dẫn trong thời gian dài, các thiết bị được sử dụng không chính xác được gọi là nguồn dòng trong cuộc sống hàng ngày (theo nghĩa vật lý, điều này không phải như vậy). Thông thường, những nguồn này là pin hóa học.

Là kết quả của các quá trình điện hóa xảy ra trong chúng, các điện tích trái dấu tích tụ trên các thiết bị đầu cuối của chúng. Các lực có bản chất không tĩnh điện, dưới tác dụng của sự phân bố các điện tích như vậy, được gọi là lực bên ngoài.

Ví dụ sau sẽ giúp hiểu bản chất của khái niệm EMF của nguồn hiện tại.

Hãy tưởng tượng một vật dẫn trong điện trường, như thể hiện trong hình bên dưới.hình, nghĩa là, theo cách mà một điện trường cũng tồn tại bên trong nó.

nguồn hiện tại emf
nguồn hiện tại emf

Người ta biết rằng dưới ảnh hưởng của trường này, một dòng điện bắt đầu chạy trong vật dẫn. Bây giờ câu hỏi đặt ra là điều gì sẽ xảy ra với các hạt tải điện khi chúng đi đến đầu dây dẫn và liệu dòng điện này có giữ nguyên theo thời gian hay không.

Chúng ta có thể dễ dàng kết luận rằng trong một mạch hở, do ảnh hưởng của điện trường, các điện tích sẽ tích tụ ở hai đầu của vật dẫn. Về vấn đề này, dòng điện sẽ không đổi và chuyển động của các electron trong vật dẫn sẽ rất ngắn hạn, như thể hiện trong hình dưới đây.

emf của nguồn hiện tại là
emf của nguồn hiện tại là

Vì vậy, để duy trì dòng điện không đổi trong mạch dẫn, mạch này phải được đóng, tức là. có dạng một vòng lặp. Tuy nhiên, ngay cả điều kiện này cũng không đủ để duy trì dòng điện, vì điện tích luôn chuyển động về phía có thế năng thấp hơn và điện trường luôn tác động tích cực lên điện tích.

Bây giờ sau khi đi qua một mạch điện kín, khi điện tích quay trở lại điểm xuất phát nơi nó bắt đầu hành trình, thì điện thế tại điểm này phải giống như lúc bắt đầu chuyển động. Tuy nhiên, dòng điện luôn đi kèm với sự mất mát thế năng.

công thức emf nguồn hiện tại
công thức emf nguồn hiện tại

Do đó, chúng ta cần một số nguồn bên ngoài trong mạch, trên các đầu cuối của chúng có sự chênh lệch tiềm năng được duy trì, điều này làm tăng năng lượng của chuyển độngphí điện.

Một nguồn như vậy cho phép điện tích truyền từ thế thấp hơn sang thế cao hơn theo hướng ngược lại với chuyển động của các electron dưới tác dụng của lực tĩnh điện cố gắng đẩy điện tích từ thế cao hơn xuống thấp hơn.

Lực này, làm cho điện tích chuyển động từ thế thấp hơn đến thế cao hơn, được gọi là sức điện động. EMF của nguồn hiện tại là một thông số vật lý đặc trưng cho công do ngoại lực tác động lên các điện tích chuyển động bên trong nguồn.

Là các thiết bị cung cấp EMF của nguồn hiện tại, như đã đề cập, pin được sử dụng, cũng như máy phát điện, thiết bị đo nhiệt, v.v.

Bây giờ chúng ta biết rằng pin, do EMF bên trong của nó, cung cấp sự khác biệt tiềm năng giữa các nguồn dẫn, góp phần vào chuyển động liên tục của các electron theo hướng ngược lại với lực tĩnh điện.

EMF của nguồn hiện tại, công thức của nguồn hiện tại, cũng như sự khác biệt tiềm năng được biểu thị bằng vôn:

E=Ast/ Δq,

trong đó Astlà công của ngoại lực, Δq là điện tích di chuyển bên trong nguồn.

Đề xuất: