Электрические явления. Электродинамика.

Электродвижущая сила и напряжение

Для поддержания электрического тока в проводнике необходим какой-то внешний источник энергии, который все время поддерживал бы разность потенциалов на концах этого проводника.
Такими источниками энергии служат так называемые источники электрического тока, обладающие определенной электродвижущей силой, которая создает и длительное время поддерживает разность потенциалов на концах проводника.

Электродвижущая сила (сокращенно ЭДС) обозначается буквой Е. Единицей измерения ЭДС служит вольт. У нас в стране вольт сокращенно обозначается буквой "В", а в международном обозначении — буквой "V".

Итак, чтобы получить непрерывное течение электрического тока, нужна электродвижущая сила, т. е. нужен источник электрического тока.

Первым таким источником тока был так называемый "вольтов столб", который состоял из ряда медных и цинковых кружков, проложенных кожей, смоченной в подкисленной воде. Таким образом, одним из способов получения электродвижущей силы является химическое взаимодействие некоторых веществ, в результате чего химическая энергия превращается в энергию электрическую. Источники тока, в которых таким путем создается электродвижущая сила, называются химическими источниками тока.

В настоящее время химические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы — широко применяются в электротехнике и электроэнергетике.
Другим основным источником тока, получившим широкое распространение во всех областях электротехники и электроэнергетики, являются генераторы.

Источники тока служат для питания электрическим током различных приборов — потребителей тока. Потребители тока при помощи проводников соединяются с полюсами источника тока, образуя замкнутую электрическую цепь. Разность потенциалов, которая устанавливается между полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, называется напряжением и обозначается буквой U.

Единицей измерения напряжения, так же как и ЭДС, служит вольт.

Если, например, надо записать, что напряжение источника тока равно 12 вольтам, то пишут: U — 12 В.

Для измерения ЭДС или напряжения применяется прибор, называемый вольтметром.

Чтобы измерить ЭДС или напряжение источника тока, надо вольтметр подключить непосредственно к его полюсам. При этом, если электрическая цепь разомкнута, то вольтметр покажет ЭДС источника тока. Если же замкнуть цепь (c нагрузкой-лампочкой, например) , то вольтметр уже покажет не ЭДС, а напряжение на зажимах источника тока.

ЭДС - это "общее напряжение", которое распределяется на внутреннее сопротивление r и внешнее R прямо пропорционально. Если общий ток J течёт по внешнему и внутреннему сопротивлению, то можно записать:
JR + Jr = E, где JR - это падение напряжения на внешнюю цепь и Jr - на сам источник тока.

«ЭДС, развиваемая источником тока, всегда больше напряжения на его зажима».
Это неверно.

Если говорить образно, то ЭДС источника тока - это напряжение на его зажимах при разомкнутой внешней цепи и измеренное вольтметром с бесконечно большим внутренним сопротивлением.

Говоря по простому, ЭДС - это максимально возможное напряжение на источнике. Реально при подключении нагрузки любой источник проседает по напряжению. ЭДС же источника - это напряжение на выходах источника вообще без нагрузки, то есть, не просевшее. Подключив вольтметр на клеммы источника вы увидите значение чуть меньше чем ЭДС так как вольтметр - тоже нагрузка