1. Любой источник тока характеризуется электродвижущей силой, или, сокращённо, ЭДС.
Так, на круглой батарейке для пульта написано: 1,5 В. Что это значит?
Если соединить проводником два противоположно заряженных металлических шарика, то
под влиянием электрического поля этих зарядов в проводнике возникает электрический
ток. Но этот ток будет очень кратковременным, потому что заряды быстро нейтрализуют
друг друга, потенциалы шариков станут одинаковыми, и электрическое поле исчезнет.
Для поддержания в цепи электрического тока в течение длительного времени необходим
источник, внутри которого непрерывно происходило бы разделение электрических
зарядов, в результате чего между полюсами источника поддерживалось бы стационарное
электрическое поле. Это условно показано на рисунке 1.
Рис. 1.
Сторонними силами называют силы, в результате действия которых в источнике
происходит разделение зарядов. Это любые силы, действующие на электрически
заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т. е.
кулоновских).
Природа сторонних сил может быть разнообразной. В генераторах электростанций
сторонняя сила — это сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в
движущемся проводнике. В гальваническом элементе действуют химические силы.
Каждый источник можно характеризовать той энергией, которая в нём преобразуется в
энергию электрического поля. Но преобразованная энергия равна работе сторонних сил по
разделению электрических зарядов. Поэтому каждый источник можно охарактеризовать
работой сторонних сил по разделению разноимённых зарядов Q и Q .
Работу сторонних сил по отделению положительных зарядов от отрицательных
обозначают Aстор . Работа сторонних сил пропорциональна разделённым зарядам:
Aстор = Q ,
где — постоянный коэффициент пропорциональности, характеризующий данный
источник. Величина
A
стор ,
Q
где — электродвижущая сила, сокращённо — ЭДС, измеряется в вольтах, как и
напряжение, сокращённо В;
2. Aстор — работа сторонних сил, измеряется в джоулях, сокращённо Дж;
Q — разделённые заряды, измеряется в кулонах, сокращённо Кл.
Электродвижущей силой называют скалярную физическую величину, являющуюся
энергетической характеристикой источника тока. Электродвижущая сила равна
отношению работы, совершённой сторонними силами при перемещении электрического
заряда по замкнутой цепи к этому заряду.
Напряжение на зажимах источника примерно равно ЭДС.
Если на батарейке написано 1,5 В, то это означает, что сторонние силы (химические в
данном случае) совершают работу 1,5 Дж при перемещении заряда в 1 Кл от одного
полюса батарейки к другому. Постоянный ток не может существовать в замкнутой цепи,
если в ней не действуют сторонние силы, т. е. нет ЭДС.