О разлици потенцијала, електромоторној сили и напону

Разлика потенцијала

Познато је да се једно тело може загрејати више, а друго мање. Степен до којег се тело загрева назива се његова температура. Слично, једно тело може бити наелектрисано више од другог. Степен наелектрисања тела карактерише величину која се назива електрични потенцијал или једноставно потенцијал тела.

Шта значи наелектрисати тело? То значи обавестити га о електричном наелектрисању, односно додати му одређени број електрона ако тело наелектришемо негативно, или му их одузети ако тело наелектришемо позитивно. У оба случаја тело ће имати одређени степен наелектрисања, односно овај или онај потенцијал, штавише, позитивно наелектрисано тело има позитиван потенцијал, а негативно негативно.

Разлика у нивоима електричног наелектрисања између два тела обично се назива разлика у електричном потенцијалу или једноставно разлика потенцијала.

Треба имати на уму да ако су два идентична тела наелектрисана истим наелектрисањем, али је једно веће од другог, онда ће између њих постојати и разлика потенцијала.

Штавише, постоји разлика потенцијала између два таква тела, једног наелектрисаног и другог ненаелектрисаног. Тако, на пример, ако тело изоловано од земље има одређени потенцијал, онда је разлика потенцијала између њега и земље (чији се потенцијал сматра нулом) нумерички једнака потенцијалу овог тела.

Дакле, ако су два тела наелектрисана на такав начин да њихови потенцијали нису исти, неизбежно постоји разлика потенцијала између њих.

Сви знају да је феномен наелектрисања чешља када га утрљате по коси само стварање потенцијалне разлике између чешља и људске косе.

У ствари, када се чешаљ трља о косу, неки од електрона се преносе на чешаљ, наелектришући га негативно, док је коса, која је изгубила део електрона, наелектрисана у истом степену као и чешаљ, али позитивно. . Тако створена разлика потенцијала може се свести на нулу додиром косе чешљем. Овај обрнути прелаз електрона ухо лако детектује ако се наелектрисани чешаљ приближи уху. Карактеристичан звук пуцкетања ће указати на наставак пражњења.

Говорећи горе о разлици потенцијала, мислили смо на два наелектрисана тела, разлика потенцијала се може јавити и између различитих делова (тачака) истог тела.

Дакле, на пример, размотрите шта се дешава у комад бакарне жицеако под дејством неке спољне силе успемо да померимо слободне електроне у жици на један крај.Очигледно ће доћи до недостатка електрона на другом крају жице и тада ће се појавити разлика потенцијала између крајева жице.

Чим престанемо са дејством спољне силе, електрони ће одмах, услед привлачења различитих наелектрисања, појурити на крај жице, позитивно наелектрисан, односно на место где недостају, а електрични равнотежа ће се успоставити у жици.

Електромоторна сила и напон

д Да би се одржала електрична струја у жици, потребан је неки спољни извор енергије да би се у сваком тренутку одржавала разлика потенцијала на крајевима те жице.

Ови извори енергије су такозвани извори електричног токсина, одређене електромоторне силе која ствара и одржава потенцијалну разлику на крајевима проводника дуго времена.

Електромоторна сила (скраћено ЕМФ) се означава словом Е... ЕМФ се мери у волтима. У нашој земљи, волт је скраћен словом «Б», ау међународној ознаци - словом «В».

Дакле, да бисте добили континуирани ток електрична енергија, потребна вам је електромоторна сила, односно потребан вам је извор електричне струје.

Први такав извор струје био је такозвани „волтаични стуб“, који се састојао од низа кругова од бакра и цинка обложених кожом уроњеном у закисељену воду. Дакле, један од начина добијања електромоторне силе је хемијска интеракција одређених супстанци, услед чега се хемијска енергија претвара у електричну. Извори струје, у којима се на овај начин ствара електромоторна сила, називају се хемијски извори струје.

Тренутно се хемијски извори струје — галванске ћелије и батерије — широко користе у електротехници и енергетици.

Други главни извор струје, који је постао распрострањен у свим областима електротехнике и енергетике, су генератори.

Генератори се уграђују у електране и служе као једини извор струје за снабдевање електричном енергијом индустријских предузећа, електричног осветљења градова, електричних железница, трамваја, метроа, тролејбуса итд.

Што се тиче хемијских извора електричне струје (ћелије и батерије), тако и за генераторе, деловање електромоторне силе је потпуно исто. Састоји се у чињеници да ЕМФ ствара потенцијалну разлику на терминалима извора струје и одржава је дуго времена.

Ови терминали се називају полови извора струје. Један пол извора струје увек доживљава недостатак електрона и стога има позитивно наелектрисање, други пол доживљава вишак електрона и стога има негативно наелектрисање.

Сходно томе, један пол извора струје назива се позитивним (+), а други - негативним (-).

Извори напајања се користе за снабдевање електричном струјом различитих уређаја — тренутни корисници… Потрошачи струје помоћу жица су повезани на полове извора струје, формирајући затворено електрично коло. Разлика потенцијала која се успоставља између полова извора струје са затвореним електричним колом назива се напон и означава се словом У.

Јединица за мерење напона, попут ЕМФ, је волт.

Ако, на пример, треба да запишете да је напон извора струје 12 волти, онда пишу: У — 12 В.

За мерење ЕМФ или напон који се назива волтметарски уређај.

За мерење ЕМФ или напона извора струје, волтметар мора бити повезан директно на његове терминале. Штавише, ако електрични круг је отворен, тада ће волтметар показати ЕМФ тренутног извора. Ако затворите коло, волтметар ће сада показати не ЕМФ, већ напон на прикључцима извора струје.

ЕМФ развијен од стране извора струје је увек већи од напона на његовим терминалима.