Измерение электродвижущей силы источника тока

Электрический ток возникает в замкнутой цепи под действием источника электрической энергии (источника тока).

Источник электрической энергии представляет собой прибор, преобразующий какой-либо вид энергии в электрическую. Он создает и поддерживает на своих зажимах разность потенциалов. Таким образом, в проводящей среде создается электрическое поле, которое и вызывает упорядоченное, направленное движение носителей электрических зарядов, т. е. электрический ток.

Происхождение электрического тока сопровождается непрерывным расходованием энергии на преодоление сопротивления. Эту энергию доставляет источник электрической энергии, в котором происходит процесс преобразования механической, химической, тепловой или других видов энергии в электрическую.

Способность источника электрической энергии создавать и поддерживать на своих зажимах определенную разность потенциалов называется электродвижущей силой, сокращенно э.д.с.

Численно электродвижущая сила измеряется работой, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного положительного заряда по всей замкнутой цепи.

Если источник энергии, совершая работу A, обеспечивает перенос по всей замкнутой цепи заряда q, то его электродвижущая сила (Е) будет равна

За единицу измерения электродвижущей силы в системе СИ принимается вольт (в).

Источник электрической энергии обладает эдс в 1 вольт, если при перемещении по всей замкнутой цепи заряда в 1 кулон совершается работа, равная 1 дж.

Измеряется э д с с помощью электроизмерительных приборов- вольтметров.

Для измерения э д с вольтметр подключается к зажимам источника тока с соблюдением полярности и обязательно при разомкнутой цепи.

Источники тока могут соединятся друг с другом последовательно и параллельно.

При последовательном соединении источников тока общая электродвижущая сила равна сумме электродвижущих сил всех входящих в соединение источников Е=Е1+Е2+Е3.

Поэтому последовательное соединение источников тока применяется в тех случаях, когда получить увеличение эдс.

При параллельном соединении источников тока общая электродвижущая сила останется такой же, как у каждого отдельного источника тока, входящего в соединение Е=Е1=Е2=Е3=Е4.

Параллельно можно соединять источники, имеющие одинаковые эдс и одинаковые внутренние сопротивления. Параллельное соединение применяется в тех случаях, когда необходимо получить значительную величину тока.

Любая электрическая цепь состоит из двух участков: внутреннего и внешнего участка цепи.

Внутренний участок цепи - это источник тока. Его сопротивление называется внутренним сопротивлением источника тока и обозначается буквой r.

Все что подключено к источнику тока называется внешним участком электрической цепи, сопротивление которого обозначается R.

Таким образом, сопротивление всей цепи равно R+r.

Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника тока (внутренний участок цепи), сопротивления R и ключа К1 (внешний участок цепи).

Эдс источника (Е) при замыкании рубильника К1 и обеспечивает перенос электрических зарядов по всей замкнутой цепи.

Часть эдс, затрачиваемая на перенос зарядов по внутреннему участку цепи, называется падением напряжения на внутреннем участке цепи и обозначается U0.

Часть эдс., затрачиваемая на перенос зарядов по внешнему участку цепи, называется падением напряжения во внешней цепи или просто напряжением на внешнем участке цепи и обозначается U (часть напряжения на внешнем участке цепи называют еще напряжением на зажимах источника).

Таким образом, термин "падение напряжения" или "напряжение" обозначает часть эдс, затрачиваемую на преодоление сопротивления данного участка цепи.

Эдс источника представляет собой сумму падений напряжения на внутреннем и внешнем участках цепи: Е=U0+U.

Из этого следует U=E-U0.

т. е. напряжение на зажимах источника тока меньше его электродвижущей силы на величину падения напряжения на внутреннем участке цепи.

Например эдс источника тока 12В а при включении цепи он показывает 11В, где еще 1В При включении цепи этот вольтметр показывает не эдс, а напряжение приложенное источником тока к внешнему участку цепи.

Из показаний вольтметра выпадает напряжение, приложенное источником тока к внутреннему сопротивлению этого источника тока.

Эдс источника тока распределяется по участкам замкнутой последовательной цепи прямо пропорционально сопротивлениям этих участков. Это значит что к большему сопротивлению приложено и большее напряжение.

Поиск по сайту: