Занятие 9. ЭДС и напряжение

Чтобы обеспечить продвижение электрических зарядов вдоль электрической цепи, то есть создать электрический ток, необходима сила, которая бы двигала эти заряды.

Эта сила действует внутри источника и называется электродвижущая сила (ЭДС).

ЭДС численно равна разности потенциалов на полюсах источника.

Потенциалом j данной точки поля называется работа, которую затрачивает электрическое поле, когда оно перемещает положительную единицу заряда из данной точки поля в бесконечность.

Рис.9.1. Распределение потенциала вдоль электрической цепи.

Если переместить заряд из одной точки поля с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2, то необходимо совершить работу

Величина, равная разности потенциалов называется напряжением.

Таким образом, наибольший потенциал будет у начала цепи (+ источника). (см. рис.9.1) Условно считается, что в проводе не расходуется электрическая энергия, поэтому

φ₁ = φ₂, и φ₁ - φ₂ =U_1-2= 0,

При протекании тока через сопротивление R1 электрическая энергия источника тока превращается в тепловую энергию, нагревая резистор R1, и излучается в пространство. Поэтому потенциал φ₃ будет меньше потенциала φ₂, а разность потенциалов

φ₂ – φ₃ =U_2-3 не равна нулю.

Напряжение U_2-3 называется падением напряжения или напряжением на резисторе R₁.

Чем ближе точка цепи к минусу источника, тем ниже ее потенциал. Таким образом, наименьший потенциал будет у конца электрической цепи (- источника)

Электродвижущая сила источника численно равна разности потенциалов на зажимах источника. Напряжением любых двух точек цепи является разность потенциалов в этих точках.

За нулевой потенциал принят потенциал Земли.