- •Тема 1.1. Основні поняття і закони електричного кола
- •Електричне поле Основні поняття
- •Робота в електричному полі. Потенціал При переміщенні пробного заряду q в еп електричні заряди виконують роботу. Ця робота при малому переміщенні дорівнює (рис. 1.8):
- •Електрична напруга
- •Електричні струми
- •Електрорушійна сила
Електрорушійна сила
Як було сказано вище, робота, яку виконують сили поля при переміщенні пробного заряду по замкненому шляху дорівнює нулю:
У
випадку, коли
,
можна
стверджувати, що у заданому контурі діє
електрорушійна сила, а отже її можна
виразити через напруженість ЕП:
.
Електрорушійна сила (ЕРС) – це фізична величина, яка характеризує роботу сторонніх сил джерела. У замкненому електричному контурі ЕРС рівна роботі сил по переміщенню одиничного позитивного заряду уздовж контура. ЕРС так само, як і напруга вимірюється у вольтах.
Отже причиною виникнення ЕРС являються сторонні сили неелектричного характеру. Як приклад, у якості джерела ЕРС розглянемо роботу гальванічного елементу. ЕРС гальванічного елементу – це робота сторонніх сил при переміщенні одиничного позитивного заряду всередині елементу від одного полюса до іншого. Робота сторонніх сил не може бути виражена через різницю потенціалів, оскільки сторонні сили не є потенціальними та їх робота залежить від траєкторії.
Рис. 1.12. Принцип роботи гальванічного елементу
Картина
поля між електродами гальванічного
елементу зображена
на рис. 1.12. Робота сил поля у діелектрику
дає різницю потенціалів –
.
А в електроліті дорівнює нулю –
оскільки
електроліт є провідником. Це можна
пояснити тим, що в середовищі електроліту
з’являється стороння напруженість,
яка рівна статичній напруженості і
спрямована в протилежний бік. Запишемо
математичну модель сказаного і обґрунтуємо
визначення ЕРС:
Таким чином, величина
.
Отже, ЕРС – це причина, яка примушує заряди рухатись проти сил електростатичного поля.
Оскільки
в електростатичному полі робота
не
залежить від вибору шляху інтегрування,
то
В
діелектрику
,
тоді
.
.
Таким чином, визначення ЕРС можна записати як
.
(1.16)
