Что такое ЭДС: легко и понятно

Зачем нужен репетитор

Поиск репетитора – достаточно непростая задача. Сначала необходимо определиться с целями подобного решения. Индивидуальный учитель может потребоваться в таких случаях:

  • Подготовка к школьной программе. Чтобы попасть даже в младшую школу, ребенок должен уже обладать определенными навыками. Родители не всегда имеют возможности и время подготовить своего малыша к поступлению. Может потребоваться профессиональный педагог, который сможет изложить материал понятным языком.
  • Ребенок не понимает материал. Современный темп образования предполагает быстрое усвоение нового материала. Дается мало времени на изучение во время уроков. Могут потребоваться дополнительные объяснения, которые не всегда могут дать родители. Требуется помощь репетитора.
  • Специальная подготовка для поступления. Для поступления в гимназию или лицей требуются определенные навыки и знания, которые не дают в обычной школе. По этой причине требуются дополнительные занятия с профессионалом.
  • Подготовка ко вступительным в вуз. Для сдачи экзаменов в вуз требуются немалые знания, которые не всегда дают на школьных занятиях.
  • Личные предпочтения. Например, для подготовки к олимпиадам или конкурсам требуются более глубокие знания по математике.

Репетиторы обладают необходимыми знаниями и опытом. Они находят индивидуальный подход к каждому ученику.

Электродвижущая сила как мера сторонних сил

Итак, действие источника тока заключается в том, чтобы с помощью сторонних сил производить работу по переносу электрических зарядов между полюсами против действия электрического поля. Для характеристики этой работы существует специальная мера, называемая электродвижущей силой (ЭДС, обозначается буквой $mathscr{E}$). Ее физический смысл состоит в том, что это работа сторонних сил по переносу единицы заряда. То есть, ЭДС равна отношению работы, произведенной сторонними силами по переносу заряда против действия электрического поля, к величине этого заряда:

$$mathscr{E} = {A_{ст}over q}$$

Из данной формулы можно получить единицу измерения ЭДС. Она такая же, как у напряжения – Вольт (напомним, 1 В = 1 Дж / 1 Кл).

ЭДС обычной пальчиковой батарейки 1.5В. То есть, в ней сторонние силы химической природы для переноса 1Кл заряда совершают работу 1.5 Дж.

fizika-138809-palchikovye-batareyki.jpg

Рис. 3. Пальчиковые батарейки.

История

Электричество как источник энергии было известно ещё с древних времён, ведь сама природа генерирует его в огромных объёмах. Яркий пример – молния или электрический скат. Несмотря на такую близость к человеку, обуздать эту энергию удалось лишь в середине семнадцатого века: Отто фон Герике, бургомистр из Магдебурга, создал машину, позволяющую генерировать электростатический заряд. В середине восемнадцатого века Питер фон Мушенбрук – учёный из Голландии – создаёт первый в мире электрический конденсатор, названный Лейденской банкой в честь университета, где он работал.

Пожалуй, отсчёт эпохи настоящих открытий, посвящённых электричеству, принято начинать с работ Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта, изучивших соответственно электрические токи в мышцах и возникновение тока в так называемых гальванических элементах. Дальнейшие исследования открыли нам глаза на связь электричества и магнетизма, а также на несколько очень полезных явлений (таких как электромагнитная индукция), без которых сегодня невозможно представить нашу жизнь.

Но мы не будем углубляться в магнитные явления и остановимся только на электрических. Итак, разберём, как же возникает электричество в гальванических элементах и что это вообще такое.

Какие реакции протекают в нём?

Рассмотрим подробнее процессы, позволяющие нам получить электричество с помощью гальванического элемента. Таких превращений всего два: окисление и восстановление. При окислении одного элемента, восстановителя, происходит отдача им электронов другому элементу – окислителю. Окислитель, в свою очередь, восстанавливается, принимая электроны. Таким образом происходит движение заряженных частиц от одной пластины к другой, а это, как известно, и называется электрическим током.

А сейчас плавно перейдём к основной теме этой статьи – ЭДС источника тока. И для начала рассмотрим, что же представляет собой эта электродвижущая сила (ЭДС).

Зачем нужна ЭДС?

Уже было сказано, что ЭДС и напряжение – величины, фактически, одинаковые. Если мы знаем значения ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, то несложно будет подставить их в закон Ома для полной цепи, который выглядит следующим образом: I=e/(R+r), где I – сила тока, e – ЭДС, R – сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление источника тока. Отсюда мы можем находить две характеристики цепи: I и R. Следует обратить внимание, что все эти рассуждения и формулы справедливы лишь для цепи постоянного тока. В случае с переменным формулы будут совсем другие, так как он подчиняется своим колебательным законам.

Но всё же остаётся непонятным, какое применение имеет ЭДС источника тока. В цепи, как правило, очень много элементов, выполняющих свою функцию. В любом телефоне стоит плата, представляющая также не что иное, как электрическую цепь. А каждой такой схеме для работы требуется источник тока. И очень важно, чтобы его ЭДС подходила по параметрам для всех элементов цепи. Иначе схема либо перестанет работать, либо сгорит из-за высокого напряжения внутри неё.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий