Что такое электродвижущая сила (ЭДС)

Неотъемлемым элементом любой самодостаточной электрической цепи является источник (генератор) тока. Он разделяет электрические заряды, благодаря чему напряжение поддерживается в приемлемом диапазоне значений. Без этого электрический ток с точно заданными характеристиками в цепи существовать не может. Если мы поставим в цепь, например, конденсатор (пусть даже очень ёмкий), ток в ней возникнет, но через некоторое, как правило, очень непродолжительное время, он закончится. Электрическое поле переместит все имеющиеся свободные заряды, и конденсатор разрядится.

Электродвижущая сила

Определение

Электродвижущей силой источника тока называют силы не электростатического происхождения, действующие внутри указанных устройств и перемещающие электрические заряды против электростатического поля, которое создаёт необходимую разность потенциалов.

Природа у электродвижущих сил может быть самой разной. В гальванических источниках электрического тока они возникают благодаря энергии, высвобождающейся в химических реакциях между веществом электродов и электролитов. В генераторах постоянного тока они создаются энергией магнитного поля и механической энергией вращения якоря.

Формула расчета ЭДС в электрических цепях, состоящих из замкнутых контуров

Работа электростатических сил равна нулю, ведь заряды (электроны) приходят практически в то же место откуда вышли. Не равна нулю только результирующая работа электродвижущих сил цепи. 

Её величина определяется формулой электродвижущей силы:

Формула

Формула ЭДС:

\[\varepsilon=\frac{A}{q}\].

Именно этому равна электродвижущая сила. A – работа сторонних сил, т. е. ЭДС.

Обратите внимание, направлением ЭДС считается направление, в котором внутри источника перемещаются именно положительные заряды. Часто оно противоположно направлению перемещения реальных носителей заряда, в качестве которых в подавляющем большинстве случаев выполняют электроны.

Если источник тока только один, то направление ЭДС в цепи такое же, как у него.

Размерность электродвижущей силы не равна размерности силы или работы. В системе СИ величина ЭДС измеряется в вольтах. Это мера разности потенциалов, которая создаётся на зажимах при разомкнутом генераторе.

Электродвижущая сила цепи и напряжение

Представим электрическое поле. Рассмотрим в нём произвольную кривую, соединяющую между собой точки A и B. Для дальнейшего объяснения на выбранной линии следует указать положительное направление.

Напряжение на этой кривой будет равняться:

\[U=\int_{l} E d l\]

Под напряжённостью поля, как известно, понимают силу, действующую на помещённый в него единичный положительный заряд. Интеграл в данном случае – работа по перемещению заряда по кривой.

Значение напряжения станет равно разности потенциалов на концах нашей линии: U = φ1 – φ2.

Какую форму имеет кривая, совершенно безразлично. Важны лишь её начальные и конечные точки.

Давайте подробнее изучим циркуляцию вектора напряжённости по замкнутому контуру L.

Выделим на указанном контуре точки A и B. Они разделят его на два криволинейных незамкнутых отрезка. {B} E d l=\varphi 1-\varphi 2=\varphi 2-\varphi 1=0\]

Из этого легко сделать вывод, что циркуляция вектора напряжённости по контуру, если он замкнут, равняется нулю. E и dl – векторные величины.

Определение

Электродвижущей силой в теории электричества принято считать циркуляцию вектора напряжённости по произвольному замкнутому контуру.

\[\varepsilon=\oint_{L} E d l=0\]

Если поле электростатическое, то ЭДС замкнутого контура (каким бы он ни был) равна нулю.

Закон Ома для участка цепи с электродвижущей силой тока

Рассмотрим один из самых простых случаев – электрическую цепь с химическим источником ЭДС, элементом Вольта. Он состоит из двух электродов (медного и цинкового), погружённых в раствор кислоты.

Электродвижущая сила в этом случае создаётся следующим образом: цинк при растворении в кислоте теряет положительно заряженные атомы, приобретая тем самым отрицательный потенциал, а медь становится положительно заряженной. В результате возникает сторонняя ЭДС. Находится она в очень тонком слое, отделяющем электролит от цинкового и медного электродов. Когда цепь замыкают, на сопротивлениях двух частей цепи (внешней и внутренней) возникает разность потенциалов и начинает течь ток I.

Для простоты расчётов будем исходить из того, что сопротивления на всех участках цепи распределены равномерно по всему контуру L.

Из закона сохранения энергии следует, что работа, совершаемая электрическим полем при движении заряда q по внешней цепи и в электролите будет равняться

A_q = (φ1 – φ2)*q + (φ3 – φ4)*q 

Общую работу сторонних сил можно записать как

 Ɛ_q= A_st = (φ3 – φ2)*q + (φ1 – φ4)*q

Приравняв обе части двух предыдущих выражений, получим

A_q= A_st

Формула явно указывает на то, что работа сторонних сил и работа электрического поля равны между собой.

Из закона Ома следует, что

φ1 – φ2 = I*R, а φ3 – φ4 = I*r 

От сюда следующий вид закона Ома с электродвижущей силой.

Ɛ = I*(R + r)

Справедлив он только для замкнутой цепи.

О втором правиле Кирхгофа

Полученная формула говорит, что электродвижущая сила равна сложенным друг с другом произведениям силы тока на все сопротивления, составляющих замкнутую цепь.

Ɛ = I*R + I*r

Это очень важное утверждение. Часто его именуют Вторым правилом Кирхгофа. Оно относится ко всем замкнутым цепям, какими бы они ни были.

Важно

По-другому это правило можно сформулировать так – в любом электрическом замкнутом контуре алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивления, через которые они протекают равняется ЭДС в указанном контуре.

Сопротивления могут считаться не только положительными, но и отрицательными. Если направление тока совпадает с выбранным направлением обхода контура, то сопротивление признают положительным. Если не совпадает – отрицательным.

Электродвижущая сила тока считается положительной, в том случае, если в его источнике произошёл переход от отрицательного полюса к положительному. {N} I m R m\].

N – число участков, на которые мы разбили контур.

Данная формула позволяет очень легко рассчитывать достаточно сложные цепи, т. к. получаем систему независимых уравнений, легко решаемую с математической точки зрения. То что самостоятельно, на листе бумаги расчёты будут громоздкими – не проблема. Даже простейший не очень мощный компьютер с вычислениями может справиться весьма быстро.

Формула

Количество независимых контуров определяется по формуле:

\[n2 = p – m + 1\].

p – общее количество ветвей в цепи, m – общее количество узлов в цепи.

5.3. Электродвижущая сила (эдс), напряжение и разность потенциалов. Их физический смысл. Связь между эдс, напряжением и разностью потенциалов

Физическая величина, равная работе сторонних сил по перемещению положительного единичного заряда вдоль всей цепи, включая источник тока, называется электродвижущей силой источника тока (ЭДС) :

. (5.15)

Работа сторонних сил вдоль замкнутой цепи

, (5. 16)

где E^* – напряженность поля сторонних сил.

Тогда

. (5.17)

При движении зарядов в проводнике кроме сторонних сил на них действуют силы электростатического поля ( ). Следовательно, в любой точке цепи на заряд q действует результирующая сила:

. (5.18)

Работа, совершаемая этой силой на участке 1 – 2,

(5.19)

Физическая величина, численно равная работе сторонних и электрических сил по перемещению положительного единичного заряда на данном участке цепи, называется падением напряжения или напряжением на данном участке цепи:

. (5.20)

Если на участке цепи отсутствует ЭДС ( ), то

. (5.21)

При ₁ — ₂ = 0,

. (5. 22)

Измеряются , U, (₁ — ₂) в системе СИ в вольтах (1 В).

Лекция 6. Классическая электронная теория проводимости металлов. Законы постоянного тока

Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытные обоснования. Закон Ома в дифференциальной и интегральной формах. Электрическое сопротивление проводников. Изменение сопротивления проводников от температуры и давления. Сверхпроводимость. Соединения сопротивлений: последовательное, параллельное, смешанное. Шунтирование электроизмерительных приборов. Добавочные сопротивления к электроизмерительным приборам. Правила (законы) Кирхгофа и их применение к расчету простейших электрических цепей. Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной и интегральной формах. Энергия, выделяющаяся в цепи постоянного тока. Коэффициент полезного действия (КПД) источника постоянного тока.

6.1. Классическая электронная теория электропроводности металлов и ее опытные обоснования.

Закон Ома в дифференциальной и интегральной формах

Классическая электронная теория проводимости металлов объясняет различные электрические свойства веществ существованием и движением в них так называемых квазисвободных электронов проводимости. Электроны проводимости при этом рассматриваются как электронный газ, подобный идеальному газу молекулярной физики.

До открытия электронов было экспериментально показано, что прохождение тока в металлах не связано, в отличие от тока в жидких электролитах, с переносом вещества металла. Опыт состоял в том, что через контакт двух различных металлов, например золота и серебра, в течение времени, исчисляемого многими месяцами, пропускали электрический ток. После чего исследовался материал вблизи контактов. Было показано, что никакого переноса вещества через границу различных металлов не наблюдается и вещество по различные стороны границы раздела имеет тот же состав, что и до пропускания тока.

Опыты доказали, что атомы и молекулы металлов не принимают участия в переносе электрического тока, но они не ответили на вопрос о природе носителей заряда в металлах.

Прямым доказательством, что электрический ток в металлах обусловливается движением электронов, были опыты Толмена и Стюарда, проведенные в 1916 г. Идея этих опытов была высказана Мандельштамом и Папалекси в 1913 г.

Представим себе проводящую катушку, которая может вращаться вокруг своей оси. Концы катушки с помощью скользящих контактов замкнуты на гальванометр. Если находящуюся в быстром вращении катушку резко затормозить, то свободные электроны в проволоке продолжают движение по инерции, в результате чего гальванометр должен зарегистрировать импульс тока.

Обозначим линейное ускорение катушки при торможении – a. Оно направлено по касательной к поверхности катушки. При достаточно плотной намотке и тонких проводах можно считать, что ускорение направлено вдоль проводов.

При торможении катушки к каждому свободному электрону приложена сила инерции F_ин = m_ea, направленная противоположно ускорению. Под ее действием электрон ведет себя в металле так, как если бы на него действовало эффективное электрическое поле с напряженностью

. 6.1)

Поэтому эффективная электродвижущая сила в катушке, обусловленная инерцией свободных электронов,

, (6.2)

где L – длина провода на катушке.

Все точки провода тормозятся с одинаковым ускорением, и поэтому ускорение вынесено за знак интеграла.

С учетом формулы (6.2) запишем закон Ома для замкнутой цепи в виде

, (6.3)

где I – сила тока в замкнутой цепи;

R – сопротивление всей цепи, включая сопротивление проводов катушки, проводов внешней цепи и гальванометра.

Количество электричества, протекшее через поперечное сечение проводника в течение времени dt при силе тока I,

. (6.4)

Поэтому в течение времени торможения катушки от начальной линейной скорости v_o до полной остановки через гальванометр пройдет количество электричества

. (6.5)

Значение q определяется по гальванометру, а значения L, R, v_o известны. Поэтому можно найти как знак, так и абсолютное значение e/m_e. Эксперименты показали, что e/m_e соответствует отношению заряда электрона к его массе. Таким образом, было доказано, что наблюдаемый с помощью гальванометра ток обусловлен движением электронов.

В отсутствие электрического поля в проводниках электроны проводимости движутся хаотично, в произвольных направлениях со скоростями, обусловленными температурой, т.е. с так называемой тепловой скоростью u.

Через определенный промежуток времени t = , двигаясь по прямой, электрон проводимости может провзаимодействовать с ионом кристаллической решетки или с другим электроном проводимости. В результате такого взаимодействия, а оно считается в классической теории проводимости абсолютно упругим, сохраняются полные импульс и энергия, а величина и направление скорости движения могут измениться. Предельным является случай, когда через время, равное  (время свободного пробега), направление скорости теплового движения электрона проводимости изменяется на противоположное. Время свободного пробега зависит от природы вещества и тем меньше, чем чаще происходят взаимодействия. Между соударениями (взаимодействиями) со скоростью u ничего не происходит.

П ри наложении электричес-кого поля с напряженностью E под действием силы F = eE электроны проводимости приоб-ретают некоторое ускорение a и направленное движение с изменяющейся скоростью от v_o =0 до v = v_max за время t = .

Изменение скорости направленного движения электрона проводимости происходит до его взаимодействия (рис. 6.1). В результате взаимодействия эта скорость так же может измениться как по величине, так и по направлению.

Если в единице объема проводника n электронов проводимости, которые в некоторый момент времени t обладают скоростью v, то можно определить заряд, прошедший через некоторую площадку S, расположенную перпендикулярно направлению скорости движения электронов проводимости:

, (6.6)

где <v> — средняя скорость упорядоченного движения электронов проводимости.

Сила (величина) тока в проводнике в этом случае

. (6.7)

Плотность тока проводимости

. (6.8)

В векторной форме

. (6.9)

Согласно (6. 8) для определения плотности электрического тока в проводнике необходимо определить среднюю скорость упорядоченного движения электронов проводимости.

Средняя скорость упорядоченного движения в данном случае может быть определена по формуле

, (6.10)

т.к. в начальный момент времени t=0, когда отсутствует электрическое поле, v_o=0.

Максимальная скорость упорядоченного движения, которую приобретает электрон под действием электрического поля за время свободного пробега,

,

где a – ускорение, приобретаемое электроном проводимости под действием электрического поля;

 – время пробега электрона проводимости от взаимодействия до взаимодействия.

На основании второго закона Ньютона F = ma, где F — кулоновская сила,

F = eE.

Имеем:

;

;

. (6.11)

Для средней скорости упорядоченного движения электронов проводимости получим

. (6.12)

Зная среднюю скорость теплового движения электронов проводимости и среднее расстояние, проходимое ими от взаимодействия до взаимодействия, можно определить время между двумя последующими взаимодействиями:

. (6.13)

Сделав подстановку и необходимые преобразования, для плотности тока проводимости будем иметь

, (6.14)

где — удельная электропроводность металла проводника.

В векторной форме

. (6.15)

Выражения (6.14) и (22.15) являются математической формой записи закона Ома в дифференциальной форме.

Закон Ома в дифференциальной форме справедлив для любых проводников, любых токов, характеризует плотность тока проводимости в любой точке проводника.

Из закона Ома в дифференциальной форме можно получить закон Ома в интегральной форме для замкнутой (или полной) цепи. Для чего выражение (6.15) умножим на величину элементарного участка цепи dl:

,

где ; ; .

Таким образом, имеем

или

; . (6.16)

Проинтегрировав выражение (6.16) по замкнутому контуру L, получим

, (6.17)

где – сопротивление внешнего и внутреннего участков цепи;

– ЭДС, действующая в замкнутой цепи, численно равная циркуляции вектора напряженности поля сторонних сил;

– разность потенциалов между двумя рассматриваемыми точками замкнутой цепи.

Для замкнутой цепи

(₁ — ₂) = 0; .

Таким образом, имеем

или , (6. 18)

где R₁ – сопротивление внешнего участка цепи;

r – внутреннее сопротивление источника тока.

Из формулы (6.18)

. (6.19)

Следовательно, ЭДС уравновешивает падение напряжения во внешней и внутренней цепи и тем самым обеспечивает непрерывное движение электронов проводимости.

Если цепь не замкнута и в ней отсутствует ЭДС, то

, а . (6.20)

Выражения (6.18) и (6.20) являются математической формой записи закона Ома, соответственно, для полной (замкнутой) цепи и участка цепи, который был открыт им экспериментально. Сила тока в цепи прямопропорциональна ЭДС (напряжению на участке цепи) и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

Что такое ЭДС или электродвижущая сила? Определение, символ, единица измерения, формула » ElectroDuino

12 августа 2021 8 сентября 2021 admin 0 комментариев Электрический заряд, электрический ток, электродвижущая сила, ЭДС, напряжение

Привет, друзья! Добро пожаловать в ElectroDuino. Этот блог основан на EMF или Electromotive Force . Здесь мы обсудим, что такое ЭДС или электродвижущая сила, определение, символ, единица измерения,   Измерение и формула.

. Что такое ЭДС или электродвижущая сила?

Определение: Электродвижущая сила определяется как максимальная разность электрических потенциалов, развиваемая любым источником электроэнергии, таким как батарея, генератор или фотогальванический элемент.

Как следует из названия электродвижущей силы, мы думаем, что слово «сила» означает, что это один вид силы, но это несколько вводит в заблуждение, потому что ЭДС — это не сила, а работа, которая передает энергию. Другими словами, электродвижущая сила (ЭДС) определяется как количество работы, выполненной при преобразовании или преобразовании энергии из одной энергии в другую, и количество электричества, которое проходит через источник электричества, такой как батарея или генератор.

Описать электродвижущую силу или ЭДС

Например, когда батарея подключена к проводнику, электроны перетекают от отрицательной клеммы к положительной клемме батареи через проводник, что передает некоторую электрическую энергию проводнику. Батарея представляет собой гальваническую ячейку, поэтому работа, совершаемая батареей, преобразует химическую энергию внутри нее в электрическую энергию.

Электродвижущая сила элемента

Мы знаем, что батарея состоит из электролитов и электродов, химическая реакция которых приводит к переносу положительных и отрицательных ионов. Предположим, что сила, действующая на ионы, равна Fc, а расстояние между двумя терминалами равно D, поэтому проделанная работа равна F _c D.

Проделанная работа = F _c D

Мы также знаем, что эта химическая сила внутри батареи уравновешивается электрической силой Fe, равной Fc.

F _c =F _e

Следовательно, проделанная работа также равна F _e d.

Проделанная работа = F _e D

Теперь ЭДС определяется как работа, выполненная на единицу заряда. Поэтому в этом случае ЭДС будет равно FeD/q.

ЭДС = FeD/q

Электродвижущая сила химического элемента или батареи

Символ электродвижущей силы

Электродвижущая сила или ЭДС обозначается (E), а также символом ε.

  Единица электродвижущей силы или ЭДС

Если электрический заряд Q проходит через устройство (устройство без внутреннего сопротивления) и получает энергию W. Тогда чистой электродвижущей силой или ЭДС для этого устройства является энергия, полученная на единичный заряд. Итак, мы можем написать

ЭДС = получаемая энергия (Вт) / единица заряда (Q)

            = джоули / кулоны = вольт на кулон.

  Размерность электродвижущей силы

Электродвижущая сила, ЭДС (ε) = проделанная работа / заряд

Мы знаем, что размерная формула проделанной работы = M ^{1 L T -2 and for charge = I 1 T 1}

  So, the dimensional formula of Electromotive Force = M ¹ L ² T ^-2 / I ¹ T ¹

= M ¹ L ² T ^-3 I ^-1

Где, M = Mass, I = Current, l = Length, T = Time

Где, M = Mass, I = Current, Ldend, T = Time

.

  Формула для электродвижущей силы

Формула для электродвижущей силы или ЭДС представлена ​​как

ЭДС (ε) = напряжение элемента + (ток в цепи x внутреннее сопротивление элемента)

         ε = V + Ir

Где,

• В = напряжение элемента
• I = ток в цепи
• r = внутреннее сопротивление элемента
• ε = электродвижущая сила

 

Электродвижущая сила — определение, формула, единица измерения, различия, часто задаваемые вопросы

Что такое электродвижущая сила?

При отсутствии электрического тока электродвижущей силой является напряжение на клеммах источника. Фраза «электродвижущая сила» относится к количеству работы, необходимой для разделения носителей заряда в токе источника таким образом, чтобы сила, действующая на заряды на клеммах источника, не была прямым результатом действия поля. Внутреннее сопротивление приводит к развитию ЭДС.
Полная форма ЭДС — электродвижущая сила.

Что такое определение электродвижущей силы?

ЭДС Определение: Количество работы, выполненной при преобразовании энергии (или преобразовании), и количество электричества, которое проходит через электрический источник или генератор, определяется как электродвижущая сила (ЭДС). Символ электродвижущей силы (ЭДС) — ε и измеряется в вольтах (или В). В основном мы будем говорить о том, что такое электродвижущая сила, что такое ЭДС в физике и какова формула электродвижущей силы? и другие связанные темы в этой статье.

Что такое ЭДС в физике?

Теперь мы узнаем, что такое ЭДС в физике и что означает ЭДС в физике: когда из ячейки поступает нулевой ток, электродвижущая сила представляет собой наибольшую разность потенциалов между двумя электродами. Электродвижущая сила представлена ​​буквой E; однако иногда он также обозначается знаком ε.

Мы знаем, что заряды движутся в электрической цепи; однако мы должны приложить внешнюю силу для перемещения зарядов в определенной электрической цепи. Определение электродвижущей силы состоит в том, что это сила, прикладываемая батареей или внешним источником электричества, таким как батарея, для ускорения заряда. Это не форма силы, несмотря на свое название, а скорее разность потенциалов.

Читайте также —

• Решения NCERT для физики 11 класса
• Решения NCERT для физики 12 класса
• Решения NCERT для всех предметов

Что является источником ЭДС?

Рассмотрим базовую схему лампочки, подключенной к батарее, чтобы развеять эти сомнения.

Определить ЭДС ячейки.

Аккумулятор (или любой другой гальванический элемент) можно рассматривать как устройство с двумя контактами, один из которых находится под более высоким потенциалом, чем другой. Положительную клемму, которая имеет более высокий электрический потенциал, иногда называют положительной клеммой и обычно обозначают знаком плюс. Отрицательная клемма, помеченная знаком минус, является клеммой с более низким потенциалом. Это называется источником электродвижущей силы или ЭДС.

В источнике электродвижущей силы нет потока зарядов, когда источник отделен от света. Заряды перетекают от одной клеммы к другой, проходя через лампочку после повторного подключения батареи к лампочке. Это заставляет лампочку светиться. Положительные заряды покидают положительную клемму, проходят через лампу и входят в отрицательную клемму источника ЭДС с положительным током, также известным как обычный ток. Вот как вы настраиваете источник ЭДС.

Итак, что такое электродвижущая сила?

Разность потенциалов, создаваемая на обоих концах батареи, является электродвижущей силой элемента.

Что такое единица измерения электродвижущей силы?

Что такое единица СИ для электродвижущей силы? Давайте посмотрим, что такое единица электродвижущей силы. Формула электродвижущей силы выглядит следующим образом:

V+Ir=ε

Где,

Приложенная разность потенциалов обозначается буквой V.

I- Количество тока, протекающего через цепь.

r- Внутреннее сопротивление цепи.

Таким образом, вольт является единицей электродвижущей силы. Электродвижущая сила (ЭДС) рассчитывается путем деления количества джоулей энергии, подаваемой источником, на каждый кулон, необходимый для переноса одного электрического заряда по цепи. С точки зрения математики это выглядит следующим образом:

ε = Джоуль/Кулон

В результате размеры электродвижущей силы [M ¹ L ² T ^{— 3} I ^-1 ].

В чем разница между напряжением на клеммах и электродвижущей силой (ЭДС)?

Различия ЭДС и напряжения на клеммах следующие:

Разность потенциалов между клеммами нагрузки, когда цепь включена, называется напряжением на клеммах. ЭДС, с другой стороны, определяется как самая высокая разность потенциалов, создаваемая батареей, когда ток не течет.

Напряжение на клеммах измеряется вольтметром, а ЭДС измеряется потенциометром.

Может ли электродвижущая сила быть отрицательной?

Да, электродвижущая сила может быть отрицательной. Рассмотрим случай катушки индуктивности, которая генерирует ЭДС, противодействующую входящей мощности. Таким образом, результирующая ЭДС интерпретируется как отрицательная, поскольку направление потока противоположно направлению истинной мощности. В результате электродвижущая сила может быть отрицательной.

Читайте также:

• NCERT solutions for Class 12 Physics Chapter 3 Current Electricity
• NCERT Exemplar Class 12 Physics Solutions Chapter 3 Current Electricity
• NCERT notes Class 12 Physics Chapter 3 Current Electricity

Electromotive Force and Potential Difference:

Электродвижущая сила	Разность потенциалов
Работа, совершаемая над единицей заряда, определяется как ЭДС.	Энергия, рассеиваемая при прохождении единичного заряда через компоненты, определяется как разность потенциалов.
ЭДС не меняется.	Разность потенциалов непостоянна.
ЭДС не зависит от сопротивления цепи.	Сопротивление между двумя точками цепи во время измерения определяет разность потенциалов.
E или ε — его символ.	Символ разности потенциалов V.

Взаимосвязь между электродвижущей силой, напряжением на клеммах и внутренним сопротивлением

Разность потенциалов

Количество работы, выполненной при транспортировке единичного положительного заряда из одного места в другое целевую точку, описывается как разность потенциалов между двумя точками электрической цепи.

Выполненная работа делится на количество перенесенного заряда, равного разности потенциалов.

В=W/q

Здесь символом разности потенциалов является V

Пример

Когда мы утверждаем, что разность потенциалов между двумя точками составляет 3 вольта, мы имеем в виду, что для перемещения положительной единицы заряда между ними требуется 3 джоуля энергии.

Напряжение на клеммах

Напряжение на клеммах определяется при подаче тока, напряжение на клеммах представляет собой фактическую разность потенциалов на клеммах питания.

Примечание:

Когда электроны перемещаются от отрицательных к положительным клеммам в замкнутой цепи, напряжение на клеммах падает ниже значения ЭДС.

Внутреннее сопротивление

Химические реакции в ячейке не поспевают за скоростью разделения зарядов, чтобы поддерживать максимальное разделение зарядов. Заряды должны протекать между электролитом и клеммами, и этому всегда есть некоторое внутреннее сопротивление (r).

В результате при протекании тока возникает внутреннее падение напряжения, равное Ir, и формула напряжения на клеммах определяется как V _T = ε — Ir.

Обратите внимание, что при токе I=0 напряжение на клеммах равно ε.