Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике: суть и принцип для начинающих чайников

ЭДС (электродвижущая сила) для начинающих физиков: что это такое?

Иван Иван Обновлено: 24 Июль 2018 32 343 5 Время чтения: 5 минут
Содержание
Содержание

    Как понять ЭДС

    Что такое ЭДС (электродвижущая сила) в физике? Электрический ток понятен далеко не каждому. Как космическая даль, только под самым носом. Вообще, он и ученым понятен не до конца. Достаточно вспомнить Николу Тесла с его знаменитыми экспериментами, на века опередившими свое время и даже в наши дни остающимися в ореоле тайны. Сегодня мы не разгадываем больших тайн, но пытаемся разобраться в том, что такое ЭДС в физике.

    Определение ЭДС в физике

    ЭДС – электродвижущая сила.  Обозначается буквой E или маленькой греческой буквой эпсилон.

    Электродвижущая сила - скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (сил неэлектрического происхождения), действующих в электрических цепях переменного и постоянного тока.

    ЭДС, как и напряжение, измеряется в вольтах. Однако ЭДС и напряжение – явления разные.

    Напряжение (между точками А и Б) – физическая величина, равная работе эффективного электрического поля, совершаемой при переносе единичного пробного заряда из одной точки в другую.

    Объясняем суть ЭДС  "на пальцах"

    Чтобы разобраться в том, что есть что, можно привести пример-аналогию. Представим, что у нас есть водонапорная башня, полностью заполненная водой. Сравним эту башню с батарейкой.

    Схема водонапорной башни
    Схема водонапорной башни

    Вода оказывает максимальное давление на дно башни, когда башня заполнена полностью. Соответственно,  чем меньше воды в башне, тем слабее давление и напор вытекающей из крана воды. Если открыть кран, вода будет постепенно вытекать сначала под сильным напором, а потом все медленнее, пока напор не ослабнет совсем. Здесь напряжение – это то давление, которое вода оказывает на дно. За уровень нулевого напряжения примем само дно башни.

    Водокачка
    Водокачка

    То же самое и с батарейкой. Сначала мы включаем наш источник тока (батарейку) в цепь, замыкая ее. Пусть это будут часы или фонарик. Пока уровень напряжения достаточный и батарейка не разрядилась, фонарик светит ярко, затем постепенно гаснет, пока не потухнет совсем.

    Но как сделать так, чтобы напор не иссякал? Иными словами, как поддерживать в башне постоянный уровень воды, а на полюсах источника тока – постоянную разность потенциалов. По примеру башни ЭДС представляется как бы насосом, который обеспечивает приток в башню новой воды.

    Советская батарейка
    Советская батарейка

    Природа ЭДС

    Причина возникновения ЭДС в разных источниках тока разная. По природе возникновения различают следующие типы:

    •  Химическая ЭДС.  Возникает в батарейках и аккумуляторах вследствие  химических реакций.
    • Термо ЭДС.  Возникает, когда находящиеся при разных температурах контакты  разнородных проводников соединены.
    • ЭДС индукции. Возникает в генераторе при  помещении вращающегося проводника в магнитное поле. ЭДС будет наводиться в проводнике, когда проводник  пересекает силовые линии постоянного магнитного поля или когда магнитное поле изменяется по величине.
    • Фотоэлектрическая ЭДС. Возникновению этой ЭДС способствует явление  внешнего или внутреннего фотоэффекта.
    • Пьезоэлектрическая ЭДС. ЭДС возникает при растяжении или сдавливании веществ.

    Дорогие друзья, сегодня мы рассмотрели тему «ЭДС для чайников». Как видим, ЭДС  –  сила неэлектрического происхождения, которая поддерживает протекание электрического тока в цепи. Если Вы хотите узнать, как решаются задачи с ЭДС, советуем обратиться к нашим авторам – скрупулезно отобранным и проверенным специалистам, которые быстро и доходчиво разъяснят ход решения любой тематической задачи.  И по традиции в конце предлагаем Вам посмотреть обучающее видео. Приятного просмотра и успехов в учебе!

     

    Оцените материал
    32 343 5
    Узнать стоимость
    Примеры работ
    Посмотрите примеры наших работ
    Мы выполнили 552 886 работ
    Управление персоналом
    Тема: «Теоретические характеристики обеспечения эффективных социально-трудовых отношений в современных экономико-управленческих процессах управления персоналом»
    Время выполения: 7 дней
    Стоимость заказа: 9 000 руб.
    Смотреть работу
    Экономическая социология
    Тема: «Проблемы и перспективы развития социальной защиты безработных в РФ»
    Время выполения: 8 дней
    Стоимость заказа: 9 500 руб.
    Смотреть работу
    Медицина
    Тема: «Гормональная фаза деятельности организма: состав и структурная организация эндокринной системы»
    Время выполения: 3 дней
    Стоимость заказа: 700 руб.
    Смотреть работу
    Психология
    Тема: «Виды психологического консультирования и их специфика»
    Время выполения: 2 дней
    Стоимость заказа: 500 руб.
    Смотреть работу
    Психология личности
    Тема: «Теоретические аспекты изучения готовности к выбору профессии и склонности к риску у старшеклассников с различным типом характера»
    Время выполения: 5 дней
    Стоимость заказа: 2 300 руб.
    Смотреть работу
    Педагогика
    Тема: «Основные возрастные особенности формирования учебной деятельности»
    Время выполения: 6 дней
    Стоимость заказа: 2 000 руб.
    Смотреть работу
    Экономика предприятия
    Тема: «Факторы, влияющие на оборачиваемость дебиторской задолженности»
    Время выполения: 8 дней
    Стоимость заказа: 2 000 руб.
    Смотреть работу
    Педагогическая психология
    Тема: «Отчет по психолого-педагогической практике»
    Время выполения: 9 дней
    Стоимость заказа: 2 300 руб.
    Смотреть работу
    Психология здоровья
    Тема: «Роль занятий физической культурой в процессе формирования психических качеств личности»
    Время выполения: 2 дней
    Стоимость заказа: 900 руб.
    Смотреть работу
    Гражданское право
    Тема: «Правомерное поведение, правонарушения и юридическая ответственность»
    Время выполения: 3 дней
    Стоимость заказа: 1 000 руб.
    Смотреть работу
    Комментарии (5)
    Написать комментарий
    Гость
    Видеоролик в конце статьи лучше убрать или заменить: автор либо сам не очень разобрался в материале, либо просто не следит за тем, что говорит. Начиная с 3:02 вообще дичь.
    Иван
    Да, стоит уточнить, что не стоит понимать буквально равенство ЭДС=работа. ЭДС равна отношению работы сторонних сил по переносу заряда в замкнутой цепи к величине перенесенного заряда.
    Гость
    Да автор ролика в конце вообще забыл, что ЭДС возникает внутри источника тока, а не в остальной цепи. Вот эта фраза в конце ролика: "ЭДС - это та работа, которую нужно совершить для перемещения маленького положительного заряда по всей цепи снова к источнику заряда" и показ траектории движения этой загадочной "маленькой положительно заряженной частицы" вдоль цепи - сводит на нет всё объяснение.
    Гость
    А вот Ваша статья очень хороша! Интересные аналогии, любопытно было ознакомиться. Мне тоже иногда приходится объяснять новичкам, стараюсь поначалу максимально упрощенно, пусть первое время даже и в ущерб точности понятий. Например, про ЭДС в таком духе: "Представим батарейку с двумя клеммами: на одной в избытке скопились электроны (возник отрицательный заряд), на другой, наоборот, образовался недостаток электронов (положительный заряд). Клеммы изолированы друг от друга внутри батарейки, но соединены проводом (например с лампочкой). И электроны начинают по этому проводу двигаться из области избытка туда, где посвободнее. Вскоре все они равномерно распределятся между клеммами, заряды нейтрализуются и ток перестанет течь. Это если бы батарейка была просто пустой коробкой, из которой торчат клеммы. Но ВНУТРИ батарейки что-то "пинает" их, заставляя с "положительной" клеммы переходить на "отрицательную". Вот это "что-то" - и есть ЭДС. В данном примере это химическая реакция, которая заставляет электроны скапливаться в избытке на одной из клемм, создавая на другой клемме их недостаток. Химическая реакция - это и есть те самые "сторонние силы", т.е. силы, имеющие в электрической цепи неэлектрическую природу. Как-то так ))
    Иван
    Класс!
    Оставить комментарий
    {$ errors.username[0] $}
    Вы уже наш клиент? Авторизуйтесь.
    {$ errors.email[0] $}
    Пользователь с таким email уже существует! Авторизуйтесь.
    {$ errors.content[0] $}
    Оставляя комментарий, я соглашаюсь на обработку своих персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности