Источники тока. Э.Д.С

Электрический ток может существовать лишь в замкнутой цепи, в которой (Рис.17.1) можно выделить два участка: 1 а 2, где заряды движутся от большего потенциала к меньшему () - такое движение может быть вызвано электрическими силами – и 2 в 1, где заряды движутся от меньшего потенциала к большему. Ясно, что такое движение зарядов может быть обеспечено силами не электрического происхождения. Такие силы получили общее название сторонних сил. Они могут быть обусловлены химическими процессами, диффузией, магнитным полем и т.д. Устройство, в котором возникают сторонние силы, называют источником тока, например, гальванические элементы. Сторонние силы характеризуются работой, которую они совершают, перемещая по цепи заряды. Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единицы положительного заряда, называется электродвижущей силой (э.д.с.) источника тока:

(17.4)

Как видно, э.д.с. имеет такую же размерность, что и потенциал и измеряется в вольтах.

Действие сторонних сил характеризуют напряженностью поля сторонних сил , поэтому работа, совершаемая ими при перемещении заряда на участке 1-2, может быть представлена в виде , откуда

(17.5)

Если на участке цепи заряд перемещается как под действием сторонних, так и кулоновских сил, то полная работа при этом

Величина А/q, равная суммарной работе по перемещению единичного заряда, называется напряжением на данном участке цепи u. Из формул (14.6) и (17.4) следует, что

(17.6)