Pe diferența de potențial, forța electromotoare și tensiunea

Diferenta potentiala

Se știe că un corp poate fi încălzit mai mult și altul mai puțin. Gradul în care un corp se încălzește se numește temperatură. În mod similar, un corp poate fi electrificat mai mult decât altul. Gradul de electrificare a corpului caracterizează o mărime numită potenţial electric sau pur şi simplu potenţial al corpului.

Ce înseamnă electrizarea corpului? Aceasta înseamnă să-l informăm despre o sarcină electrică, adică să-i adăugăm un anumit număr de electroni dacă încărcăm corpul negativ, sau să-i luăm de la acesta dacă încărcăm corpul pozitiv. În ambele cazuri, corpul va avea un anumit grad de electrificare, adică cutare sau cutare potențial, în plus, un corp încărcat pozitiv are un potențial pozitiv, iar un corp încărcat negativ are un potențial negativ.

O diferență a nivelurilor de sarcină electrică între două corpuri este de obicei numită diferență de potențial electric sau pur și simplu diferență de potențial.

Trebuie avut în vedere că, dacă două corpuri identice sunt încărcate cu aceleași sarcini, dar unul este mai mare decât celălalt, atunci va exista și o diferență potențială între ele.

În plus, există o diferență de potențial între două astfel de corpuri, unul încărcat și celălalt neîncărcat. Deci, de exemplu, dacă un corp izolat de pământ are un anumit potențial, atunci diferența de potențial dintre acesta și pământ (al cărui potențial este considerat zero) este numeric egală cu potențialul acestui corp.

Deci, dacă două corpuri sunt încărcate în așa fel încât potențialele lor nu sunt aceleași, există inevitabil o diferență de potențial între ele.

Toată lumea știe că fenomenul de electrificare a pieptenului atunci când îl freci pe păr nu este altceva decât crearea unei diferențe de potențial între pieptene și părul uman.

De fapt, atunci când pieptenul este frecat de păr, o parte din electroni sunt transferați în pieptene, încărcându-l negativ, în timp ce părul, care a pierdut o parte din electroni, este încărcat în același grad ca și pieptene, dar pozitiv. . Diferența de potențial astfel creată poate fi redusă la zero prin atingerea părului cu un pieptene. Această tranziție inversă a electronilor este ușor de detectat de ureche dacă un pieptene electrificat este adus aproape de ureche. Un zgomot caracteristic va indica descărcarea continuă.

Vorbind mai sus despre diferența de potențial, ne-am referit la două corpuri încărcate, diferența de potențial poate apărea și între diferite părți (puncte) ale aceluiași corp.

Deci, de exemplu, luați în considerare ce se întâmplă în o bucată de sârmă de cuprudacă, sub acțiunea unei forțe exterioare, reușim să mutăm electronii liberi din fir la un capăt.Evident, va exista o lipsă de electroni la celălalt capăt al firului și apoi va apărea o diferență de potențial între capetele firului.

De îndată ce oprim acțiunea forței exterioare, electronii se vor repezi imediat, datorită atracției diferitelor sarcini, la capătul firului, încărcat pozitiv, adică în locul în care lipsesc, iar electricul. echilibrul va fi restabilit în fir.

Forța și tensiunea electromotoare

dPentru a menține curentul electric într-un fir, este necesară o sursă externă de energie pentru a menține diferența de potențial la capetele acelui fir în orice moment.

Aceste surse de energie sunt așa-numitele surse de tox electric, o forță electromotoare definită care creează și menține o diferență de potențial la capetele conductorului pentru o perioadă lungă de timp.

Forța electromotoare (abreviată EMF) este notă cu litera E... EMF se măsoară în volți. În țara noastră, voltul este prescurtat cu litera «B», iar în denumirea internațională - cu litera «V».

Deci pentru a obține un flux continuu electricitate, ai nevoie de o forță electromotoare, adică de o sursă de curent electric.

Prima astfel de sursă de curent a fost așa-numitul „pol voltaic”, care consta dintr-o serie de cercuri de cupru și zinc căptușite cu piele scufundată în apă acidulată. Astfel, una dintre modalitățile de obținere a forței electromotoare este interacțiunea chimică a anumitor substanțe, în urma căreia energia chimică este transformată în energie electrică. Sursele de curent, în care o forță electromotoare este creată în acest fel, sunt numite surse chimice de curent.

În prezent, sursele de curent chimic - celule galvanice și baterii - sunt utilizate pe scară largă în inginerie electrică și energie.

O altă sursă principală de curent, care a devenit larg răspândită în toate domeniile ingineriei electrice și ingineriei energetice, sunt generatoarele.

Generatoarele sunt instalate în centralele electrice și servesc ca unică sursă de curent pentru alimentarea cu energie electrică a întreprinderilor industriale, iluminatul electric al orașelor, căile ferate electrice, tramvaiele, metrourile, troleibuzele etc.

În ceea ce privește sursele chimice de curent electric (pile și baterii), și pentru generatoare, acțiunea forței electromotoare este exact aceeași. Constă în faptul că EMF creează o diferență de potențial la bornele sursei de curent și o menține mult timp.

Aceste borne se numesc polii sursei de curent. Un pol al sursei de curent se confruntă întotdeauna cu o lipsă de electroni și, prin urmare, are o sarcină pozitivă, celălalt pol suferă un exces de electroni și, prin urmare, are o sarcină negativă.

În consecință, un pol al sursei de curent se numește pozitiv (+), iar celălalt - negativ (-).

Sursele de energie sunt folosite pentru a furniza curent electric la diferite dispozitive - utilizatorii actuali… Consumatorii de curent care folosesc fire sunt conectați la polii sursei de curent, formând un circuit electric închis. Diferența de potențial care se stabilește între polii sursei de curent cu un circuit electric închis se numește tensiune și se notează cu litera U.

Unitatea de măsurare a tensiunii, precum EMF, este voltul.

Dacă, de exemplu, trebuie să scrieți că tensiunea sursei de curent este de 12 volți, atunci ei scriu: U - 12 V.

Pentru măsurare EMF sau tensiune numită dispozitiv voltmetru.

Pentru a măsura EMF sau tensiunea unei surse de curent, un voltmetru trebuie conectat direct la bornele sale. Mai mult, dacă circuit electric este deschis, atunci voltmetrul va arăta EMF-ul sursei de curent. Dacă închideți circuitul, voltmetrul va afișa acum nu EMF, ci tensiunea la bornele sursei de curent.

EMF dezvoltat de sursa de curent este întotdeauna mai mare decât tensiunea la bornele sale.