Электродвижущая сила. Пусть имеются два заряженных тела: первое - положительно, второе - отрицательно

Пусть имеются два заряженных тела: первое - положительно, второе - отрицательно. Вокруг этих тел существует электрическое поле. Электрические заряды на этих телах не могут покинуть их поверхность.

Если соединить первое и второе тела проводником, то под действием электрического поля внутри этого проводника заряженные частицы (электроны) из тела 2 начнут двигаться к первому по проводнику, создавая тем самым в нем электрический ток. За счет перераспределения зарядов электрический ток, в конечном счете, станет равным нулю. Для того чтобы в проводнике долго мог существовать электрический ток, надо электроны, попавшие на первое тело, вернуть обратно, на второе. Тогда они снова смогут двигаться по проводнику от второго тела к первому. Вернуть заряды с помощью электрических сил нельзя, т.е. нельзя организовать круговое движение заряженных частиц. Для этого надо на заряды действовать силами неэлектрической природы (магнитными, механическими).

Любые силы, действующие на заряженные частицы, за исключение сил электростатического происхождения называются сторонними силами.

Отношение работы сторонних сил по перемещению заряда на некотором участке 1-2 к величине переносимого заряда называют электродвижущей силой (ЭДС), действующей на этом участке.

. (2.7)

Физический смысл ЭДС: ЭДС равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительно заряда вдоль проводника.

Если в электрической цепи или между двумя точками 1 и 2 действуют как электрические, так и сторонние силы и электрический заряд переносится под действием этих двух сил:

Так как

Следовательно,

Отсюда

Так как

Возможны три случая:

1) Если на участке электрической цепи между точками 1 и 2 не действуют сторонние сил, следовательно, . Такой участок называют однородным и напряжение на однородном участке цепи:

2) Если на участке электрической цепи между точками 1 и 2 действуют сторонние силы, т.е. , то участок называется неоднородным, напряжение на нем:

3) Если рассматривается замкнутый участок цепи, то , и напряжение на нем: