Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF гэж юу вэ?

Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF гэж юу вэ?
Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF гэж юу вэ?
Anonim

Хэрэв та цэнэглэгдсэн конденсаторын туйлуудыг хооронд нь хаавал түүний ялтсуудын хооронд хуримтлагдсан электростатик талбайн нөлөөн дор цэнэгийн тээвэрлэгч электронуудын хөдөлгөөн нь конденсаторын гадаад хэлхээнд эерэг чиглэлд эхэлдэг. туйл сөрөг.

Гэсэн хэдий ч конденсаторыг цэнэггүй болгох явцад хөдөлж буй цэнэгтэй хэсгүүдэд үйлчлэх цахилгаан орон нь бүрмөсөн алга болох хүртэл хурдан сулардаг. Тиймээс цэнэгийн хэлхээнд үүссэн цахилгаан гүйдлийн урсгал нь богино хугацааны шинж чанартай бөгөөд процесс хурдан мууддаг.

Дамжуулах хэлхээнд гүйдлийг удаан байлгахын тулд өдөр тутмын амьдралд гүйдлийн эх үүсвэр гэж буруугаар нэрлэдэг төхөөрөмжүүдийг ашигладаг (бие махбодийн хувьд энэ нь тийм биш юм). Ихэнхдээ эдгээр эх үүсвэрүүд нь химийн батерей байдаг.

Тэдгээрт явагддаг цахилгаан химийн процессын үр дүнд тэдгээрийн терминал дээр эсрэг талын цахилгаан цэнэгүүд хуримтлагддаг. Цахилгаан статик бус шинж чанартай, түүний нөлөөн дор цэнэгийн ийм хуваарилалт явагддаг хүчийг гадны хүч гэж нэрлэдэг.

Дараах жишээ нь одоогийн эх үүсвэрийн EMF-ийн ойлголтын мөн чанарыг ойлгоход тусална.

Доорх зурагт үзүүлсэн шиг цахилгаан орон дахь дамжуулагчийг төсөөлөөд үз дээ. Энэ нь дотор нь цахилгаан орон байхаар дүрслэгдсэн байна.

одоогийн эх үүсвэр emf
одоогийн эх үүсвэр emf

Энэ талбайн нөлөөгөөр дамжуулагч дотор цахилгаан гүйдэл гүйж эхэлдэг нь мэдэгдэж байна. Одоо асуулт бол цэнэг зөөгчийг дамжуулагчийн төгсгөлд хүрэхэд юу болох, мөн энэ гүйдэл цаг хугацааны явцад хэвээр үлдэх эсэх юм.

Нээлттэй хэлхээнд цахилгаан орны нөлөөллийн үр дүнд дамжуулагчийн төгсгөлд цэнэг хуримтлагдана гэж бид амархан дүгнэж болно. Үүнтэй холбоотойгоор цахилгаан гүйдэл тогтмол хэвээр үлдэхгүй бөгөөд дамжуулагч дахь электронуудын хөдөлгөөн маш богино хугацаанд үргэлжлэх бөгөөд доорх зурагт үзүүлэв.

одоогийн эх үүсвэрийн emf нь
одоогийн эх үүсвэрийн emf нь

Иймээс дамжуулагч хэлхээнд тогтмол гүйдлийн урсгалыг хадгалахын тулд энэ хэлхээг хаалттай байх ёстой, өөрөөр хэлбэл. гогцоо хэлбэртэй байх. Гэсэн хэдий ч цэнэг үргэлж бага потенциал руу шилжиж, цахилгаан орон цэнэг дээр үргэлж эерэг ажил хийдэг тул энэ нөхцөл байдал ч гүйдлийг хадгалахад хангалтгүй юм.

Одоо битүү хэлхээгээр аялсны дараа цэнэг аялж эхэлсэн цэгтээ буцаж ирэхэд энэ цэгийн потенциал хөдөлгөөний эхэн үеийнхтэй ижил байх ёстой. Гэсэн хэдий ч гүйдлийн урсгал нь боломжит энергийн алдагдалтай үргэлж холбоотой байдаг.

одоогийн эх үүсвэрийн emf томъёо
одоогийн эх үүсвэрийн emf томъёо

Тиймээс бид хэлхээнд гадны эх үүсвэр хэрэгтэй бөгөөд тэдгээрийн терминалууд дээр боломжит зөрүү хадгалагдаж, хөдөлгөөний энергийг нэмэгдүүлдэг.цахилгаан цэнэг.

Ийм эх үүсвэр нь цэнэгийг өндөр потенциалаас доод потенциал руу түлхэхийг оролдож буй электростатик хүчний үйлчлэлээр электронуудын хөдөлгөөний эсрэг чиглэлд цэнэгийг бага потенциалаас өндөр рүү шилжүүлэх боломжийг олгодог..

Цэнэгийг бага потенциалаас өндөр потенциал руу шилжүүлэх энэ хүчийг цахилгаан хөдөлгөгч хүч гэнэ. Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF нь эх үүсвэрийн доторх цэнэгийг гадны хүчний нөлөөгөөр хөдөлгөхөд зарцуулсан ажлыг тодорхойлдог физик үзүүлэлт юм.

Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF-ийг хангадаг төхөөрөмжүүдийн хувьд аль хэдийн дурьдсанчлан батерейг генератор, дулааны элемент гэх мэт ашигладаг.

Одоо бид батарей нь дотоод EMF-ийн улмаас эх үүсвэрүүдийн хоорондох боломжит зөрүүг бий болгож, электростатик хүчний эсрэг чиглэлд электронуудын тасралтгүй хөдөлгөөнд хувь нэмэр оруулдаг болохыг бид мэднэ.

Гүйдлийн эх үүсвэрийн EMF, томъёог доор өгөв, боломжит зөрүүг вольтоор илэрхийлнэ:

E=Ast/Δq,

Энд Astнь гадны хүчний ажил, Δq нь эх үүсвэр дотор шилжсэн цэнэг юм.

Зөвлөмж болгож буй: