- Что такое ЭДС?
ЭДС это аббревиатура от электродвижущая сила. - Для чего нужно ЭДС? Сделайте рисунок.
Электродвижущая сила нужна для поддержания постоянного тока в цепи. На рис. 99 изображено движение положительного заряда в цепи.
Посмотрите на рис. 99.
Рис. 99. ЭДС.
а) Движение положительного заряда в цепи при постоянном токе в ней.
Жирная точка, подписанная плюсом — точка, откуда начинают движение положительные заряды под действием кулоновских сил.
Жирная точка, подписанная минусом — точка, где заканчивают движение положительные заряды под действием кулоновских сил.
Пунктиром отмечена область, в которой положительные заряды движутся против действия кулоновских сил под действием сторонних (не кулоновских, то есть каких-то других) сил.
Кружок с плюсом внутри обозначает движущийся положительный заряд (на данном рисунке положительный заряд движется по часовой стрелке).
\vec{F}_{кл}~- кулоновская сила (сила, с которой на заряд действует электрическое поле).1
\vec{F}_{ст}~- равнодействующая сторонних сил.
б) Схематическое изображение источника тока и подключённой к нему внешней цепи.
Источник тока изображён с помощью длинной и короткой параллельных палочек;
буква ε обозначает источник тока и его ЭДС.
Плюс около большой палочки источника тока и минус около маленькой указывают, что потенциал, создаваемый источником тока со стороны большой палочки больше создаваемого им потенциала со стороны маленькой палочки.
Пунктирный прямоугольник визуально отделяет внутреннюю часть цепи внутри этого прямоугольника от внешней снаружи него. (Часть цепи внутри этого пунктирного прямоугольника называется внутренней цепью, а часть цепи снаружи него — внешней цепью)
в) Менее подробное схематическое изображение источника тока и подключённой к нему внешней цепи.
Источник тока изображён с помощью длинной и короткой параллельных палочек;
буква ε обозначает источник тока и его ЭДС, а буква r~- его внутреннее сопротивление.
Буква R обозначает внешнее сопротивление цепи и его электрическое сопротивление.
Буква I рядом с загнутой стрелочкой обозначает силу тока, текущего в этой цепи, а эта загнутая стрелочка указывает направление этого тока.
Из точки, подписанной плюсом в точку, подписанную минусом (потенциал точки, подписанной плюсом больше потенциала точки, подписанной минусом) по часовой стрелке положительные заряды движутся под действием кулоновских сил. Чтобы в цепи не прекращался постоянный ток, эти заряды должны продолжать двигаться дальше, чтобы вернуться в точку, подписанную плюсом, из которой они начали движение (чтобы процесс мог продолжаться достаточно долго). Поэтому в области, отмеченной пунктирным прямоугольником эти заряды должны двигаться под действием сторонних сил. - А причём здесь ЭДС? Поясните формулой.
Так вот отношение работы сторонних сил к величине заряда, который они переносят от минуса к плюсу во внутренней части цепи и называется электродвижущей силой:
ε=\large \frac{A_{ст}}{q};
где ε~- электродвижущая сила (ЭДС), внутренней части цепи,
A_{ст}~- работа сторонних сил по переносу заряда q в этой части цепи от минуса к плюсу. - В чём измеряется ЭДС в системе СИ? Поясните, что значит, если ЭДС равен одной этой единице измерения.
В системе СИ ЭДС измеряется в вольтах: [В]. Если ЭДС источника равно 1~В, это значит, что отношение работы сторонних сил по переносу заряда в этом источнике к величине этого заряда равно 1~В. - Что такое внутренне сопротивление источника тока?
Внутренне сопротивление источника тока — это сопротивление внутренней части цепи. (Источник тока это и есть такая внутренняя часть цепи, где действуют сторонние силы, способные переносить положительные заряды от минуса к плюсу). - Покажите два варианта изображения источника тока на электрической схеме.
На рис. 99-б изображён первый вариант изображения источника тока на электрической схеме. Здесь отдельно с помощью длинной и короткой параллельных палочек изображён источник тока (длинная палочка означает плюс, а короткая минус, хотя эти знаки иногда не пишут); буква ε (которую в данном случае часто читают как ЭДС) обозначает источник тока и его ЭДС. И отдельно показано, с помощью изображения обычного резистора, внутренне сопротивление этого источника; буква r обозначает это сопротивление и его величину. На рис. 99-в изображён второй вариант изображения источника тока. Здесь показан только источник тока, буква ε обозначает источник тока и его ЭДС, а буква r обозначает внутреннее сопротивление этого источника тока. (Если буква r не ставится это ещё не значит, что внутреннее сопротивление источника тока равно нулю).