Стороння сила

Тим не менш, струм по ланцюгу йде; стало бути, мається сила, «протягувати» заряд крізь джерело всупереч протидії електричного поля клем (рис. 3.43).

Ця сила називається сторонньої силою; саме завдяки їй і функціонує джерело струму. Стороння сила FCT не має відношення до стаціонарного електричному полю – у неї, як кажуть, неелектричне походження; в батарейках, наприклад, вона виникає завдяки протіканню відповідних хімічних реакцій.

Позначимо через Аст роботу сторонньої сили по переміщенню позитивного заряду q всередині джерела струму від негативної клеми до позитивної. Ця робота позитивна, тому що напрямок сторонньої сили збігається з напрямком переміщення заряду. Робота сторонньої сили Аст називається також роботою джерела струму.

У зовнішній ланцюга стороння сила відсутня, так що робота сторонньої сили по переміщенню заряду в зовнішній ланцюга дорівнює нулю. Тому робота сторонньої сили по переміщенню заряду q навколо всього ланцюга зводиться до роботи з переміщення цього заряду тільки лише всередині джерела струму. Таким чином, Аст – це також робота сторонньої сили по переміщенню заряду по всьому ланцюгу. Ми бачимо, що стороння сила є непотенційного – її робота при переміщенні заряду по замкнутому шляху не дорівнює нулю. Саме ця непотенційного і забезпечує циркулювання електричного струму; потенційне електричне поле, як ми вже говорили раніше, не може підтримувати постійний струм.

Досвід показує, що робота Аст прямо пропорційна переміщуваному заряду q. Тому ставлення ACT / q вже не залежить від заряду і є кількісною характеристикою джерела струму. Це відношення позначається E.

Дана величина називається електрорушійної силою (ЕРС) джерела струму. Як бачимо, ЕРС вимірюється в вольтах (В), тому назва «електрорушійна сила» є вкрай невдалим. Але воно давно вкоренилося, так що доводиться змиритися.

Коли ви бачите напис на батарейці: «1,5 В», то знайте, що це саме ЕРС. Дорівнює чи ця величина напруги, яку створює батарейка у зовнішній ланцюга? Виявляється, ні! Зараз ми зрозуміємо, чому.

Посилання на основну публікацію