В электродинамике принято рассматривать ряд источников, которые формируют само физическое явление. Различают несколько видов сил, имеющие непосредственное отношение к электродинамическим явлениям:
- сторонние силы в электродинамике;
- электродвижущие силы.
Сторонние силы в электродинамике
Подобные силы рассматривают как не имеющие электрическое происхождение. Они действуют на другие заряды со стороны источников тока и вызывают тем самым перемещение внутри источника постоянного тока электрических зарядов. Эти силы разделяют различные заряды и поддерживают разность потенциалов на концах цепи. При этом электрический ток не возникает там, где на концах цепи воздействуют только электростатические силы. Замечено, что в данном ракурсе событий случается перемещение носителей заряда от точек, которые имеют большое значение потенциала относительно точек с небольшим потенциалом зарядов. В этом случае все потенциалы в цепи выравниваются и таким образом электрическое поле больше не возникает.
При существовании постоянного тока нужны другие источники тока, то есть сторонние силы. Подобные силы создаются специальным оборудованием, и при его создании учитывается и поддерживается разность потенциалов. Это происходит тогда, когда воздействуют силы неэлектрического происхождения. Согласно распространенному мнению, к таким силам относятся все иные силы, которые отличаются по своему возникновению от кулоновских сил.
В создаваемом сторонними силами поле электрические заряды двигаются против сил электростатического поля. Все действия осуществляются внутри источника тока. При этом на концах потенциалов искусственно поддерживается разность, благодаря чему по цепи течет постоянный электрический ток. Сторонние силы способны совершать превращение любой иной энергии в электрический ток непосредственно в источниках тока. Также происходит трансформация энергии сторонних сил в энергию электрического поля.
Происхождение сторонних сил
Специалисты определили различное происхождение сторонних сил в электродинамических явлениях. Мерой электродвижущей силы может быть разность потенциалов, которые создаются при взаимодействии разомкнутого действующего генератора электрического тока. Его определяют в зависимости от различных источников тока. Они могут быть таким же по исполнению, но обладать различной степенью напряжения на электродах. Это зависит от степени отбираемого тока.
В настоящее время существует ряд основных источников тока:
- аккумуляторы;
- электрические генераторы;
- иные термоэлементы.
Все эти источники обладают единым свойством. Они имеют способность к замыканию электрической цепи. Источник тока течет по проводнику, который представляет собой внешнюю часть цепи, а также по внутренней части цепи.
Источник тока имеет две основные составляющие (полюса):
- с высоким потенциалом;
- с низким потенциалом.
Их еще называют для удобства положительным и отрицательным полюсом соответственно.
Сторонние силы обладают различной природой происхождения: химической, тепловой или механической. Они способны разделять заряды в источниках тока. Согласно энергетической характеристике источника тока основой для процесса является электродвижущая сила. Она равна отношению работы, которая совершается сторонними силами в процессе перемещения электрического заряда по замкнутой электрической цепи.
Отсюда сила тока будет иметь прямую пропорциональность к электродвижущей силе источников, а также обратное действие полному сопротивлению цепи. Подобное правило также называют законом Ома.
Сторонние силы проявляются различными способами по причине разной природы своего возникновения. За счет химических реакций они могут возникать в гальванических элементах. Эти взаимодействия происходят между электродами и электролитами. Затем при помощи аккумулятора и гальванических элементов подобные токи преобразуются в электрическую энергию, которая может использоваться по назначению.
Сторонние силы в генераторах также образуются за счет механической энергии. Это происходит обычно во время вращения элементов конструкции генератора. В этом устройстве главной движущей силой обладает ротор, который производит интенсивное вращение, а после преобразования энергии получается электрический ток. Таким образом, вырабатываемая ротором генератора внутренняя энергия превращается в электрическую. Если действие происходит при фотоэлементах, то электричество появляется из световой энергии.
Электродвижущая сила
Величина, которая характеризует источник энергии в электродинамике в ее не электростатической природе возникновения в электроцепи, называется электродвижущей силой.
Подобная сила необходима для поддержания электрического тока в цепи. При этом потенциальные силы не могут устанавливать и всячески поддерживать подобный процесс, поэтому активно используют иные источники тока. Приборы обеспечивают жизнеспособность сторонних сил. Так как сторонние силы имеют не электростатическое происхождение, они возникают и действуют только внутри других источников тока. При перемещении зарядов по замкнутой цепи электростатические силы не вырабатывают электроэнергию.
Электродвижущая сила измеряется в вольтах. Это абсолютно сходно с измерением напряжения. Сторонние силы в генераторах являются силами вихревого электрического поля. Они возникают при изменении магнитного поля во времени. Сила Лоренца действует со стороны магнитного поля на электроны в проводнике, находящегося в движении. Электростатические силы возникают также в гальванических элементах, а также в аккумуляторах. На них воздействуют различные химические реакции, порождающие химические силы.
