Quin és l'EMF d'una font actual?

Quin és l'EMF d'una font actual?
Quin és l'EMF d'una font actual?
Anonim

Si tanqueu els pols d'un condensador carregat junts, sota la influència del camp electrostàtic acumulat entre les seves plaques, el moviment dels portadors de càrrega: els electrons s'inicien al circuit extern del condensador en la direcció del positiu. pol al negatiu.

No obstant això, en el procés de descàrrega d'un condensador, el camp elèctric que actua sobre les partícules carregades en moviment es debilita ràpidament fins que desapareix completament. Per tant, el flux de corrent elèctric que ha sorgit al circuit de descàrrega és de naturalesa a curt termini i el procés decau ràpidament.

Per mantenir el corrent en un circuit conductor durant molt de temps, s'utilitzen dispositius que s'anomenen de manera incorrecta fonts de corrent a la vida quotidiana (en un sentit estrictament físic, això no és així). Molt sovint, aquestes fonts són bateries químiques.

Com a resultat dels processos electroquímics que hi tenen lloc, s'acumulen càrregues elèctriques oposades als seus terminals. Les forces de naturalesa no electrostàtica, sota l'acció de les quals es duu a terme aquesta distribució de càrregues, s'anomenen forces externes.

L'exemple següent ajudarà a entendre la naturalesa del concepte d'EMF d'una font actual.

Imagina un conductor en un camp elèctric, tal com es mostra a la figura següent.figura, és a dir, de tal manera que també hi hagi un camp elèctric al seu interior.

font actual emf
font actual emf

Se sap que sota la influència d'aquest camp, un corrent elèctric comença a fluir pel conductor. Ara la pregunta és què passa amb els portadors de càrrega quan arriben a l'extrem del conductor i si aquest corrent es mantindrà igual al llarg del temps.

Podem fàcilment concloure que en un circuit obert, com a conseqüència de la influència d'un camp elèctric, s'acumularan càrregues als extrems del conductor. En aquest sentit, el corrent elèctric no es mantindrà constant i el moviment dels electrons al conductor tindrà una vida molt curta, tal com es mostra a la figura següent.

la fem de la font actual és
la fem de la font actual és

Així, per tal de mantenir un flux de corrent constant en un circuit conductor, aquest circuit ha d'estar tancat, és a dir. tenir forma de bucle. Tanmateix, fins i tot aquesta condició no és suficient per mantenir el corrent, ja que la càrrega sempre es mou cap a un potencial més baix i el camp elèctric sempre fa un treball positiu sobre la càrrega.

Ara, després de viatjar per un circuit tancat, quan la càrrega torna al punt de partida on va iniciar el seu viatge, el potencial en aquest punt hauria de ser el mateix que al principi del moviment. Tanmateix, el flux de corrent sempre s'associa amb una pèrdua d'energia potencial.

fórmula de fem de font actual
fórmula de fem de font actual

En conseqüència, necessitem alguna font externa al circuit, en els terminals de la qual es manté una diferència de potencial, que augmenta l'energia del moviment.càrregues elèctriques.

Aquesta font permet que la càrrega viatgi d'un potencial més baix a un de més alt en sentit contrari al moviment dels electrons sota l'acció d'una força electrostàtica que intenta empènyer la càrrega d'un potencial més alt a un de més baix..

Aquesta força, que fa que la càrrega es mogui d'un potencial més baix a un potencial superior, s'anomena força electromotriu. La FEM d'una font de corrent és un paràmetre físic que caracteritza el treball invertit en càrregues en moviment dins de la font per forces externes.

Com a dispositius que proporcionen la CEM de la font actual, com ja s'ha dit, s'utilitzen piles, així com generadors, termoelements, etc.

Ara sabem que la bateria, a causa del seu EMF intern, proporciona una diferència de potencial entre els cables de la font, contribuint al moviment continu dels electrons en sentit contrari a la força electrostàtica.

EMF de la font actual, la fórmula de la qual es mostra a continuació, així com la diferència de potencial s'expressa en volts:

E=Ast/Δq,

on Astés el treball de forces externes, Δq és la càrrega moguda dins de la font.

Recomanat: