Электродвижущая сила - это сила, которая толкает электроны в одном направлении. Почему это так важно? Если вы читали статью об электрическом токе, то наверняка помните главное условие появления электрического тока - это однонаправленность. Да, это направление может меняться со временем, но принцип остается тем же. Электроны в проводнике должны двигаться синхронно в любом направлении. Только тогда можно будет сказать, что в проводнике появился электрический ток.
Но как этого можно достичь? Ведь свободные электроны в проводнике всегда находятся в хаотическом движении.
Итак, для того, чтобы электроны двигались в одном направлении, нам нужна для этого какая-то сила.
Аналогия с гидравликой
Давайте вернемся к статье об электрическом токе. Представьте садовый шланг с водой.
Вода из него не вытекает. Она просто находится в шланге.
Как только мы подадим давление в шланг, то вода начнет литься из шланга.
Чувствуете разницу?
Но кто или что нагнетает воду в шланг? Вы когда-нибудь задумывались об этом? Ответ - водяной насос. Он может выглядеть примерно так:
Генераторы ЭДС
Итак, что нам нужно, чтобы толкать электроны в одном направлении? Нам нужен генератор ЭДС. Их еще называют источниками электрического тока. Существует несколько основных способов получения ЭДС. Давайте рассмотрим некоторые из них.
Электрохимические источники тока
Сюда входят аккумуляторы всех типов. Мы используем их повсюду в нашей жизни. Все они дают постоянный ток.
Солнечные панели
В данном случае для выработки электрического тока используются солнечные панели.
Как вы можете видеть, эта панель без проблем запитывает мощную галогенную лампу в солнечную погоду.
В некоторых домах вы можете увидеть такие солнечные панели на крыше.
В странах с большим количеством солнечного света строят целые плантации солнечных панелей.
Магнито-индукционные генераторы
В настоящее время это наиболее распространенные источники электрического тока. В нем используется принцип электромагнитной индукции. Электрический ток в розетках вашего дома поступает от генератора, основанного на принципе электромагнитной индукции. Генератор представляет собой большой двигатель, вал которого вращается под действием какой-либо силы. Это может быть сила падающей воды или сила пара.
ТермоЭДС
Эффект Зеебека - это электродвижущая сила (ЭДС), которая возникает в двух точках электропроводящего материала при разнице температур между ними. ЭДС называется ЭДС Зеебека (или термо / термическая/ термоэлектрическая ЭДС).
Давайте разберемся в этом эффекте более подробно. Замкнутая цепь из двух разных металлов и называется термопарой.
Если держать стыки пластин при разных температурах, то в этой замкнутой цепи будет создаваться ЭДС.
Давайте отрежем одну из пластин и подключим туда вольтметр. Значение ЭДС мы можем увидеть на вольтметре.
Заключение
Электродвижущая сила - это сила, которая генерирует электрический ток и поддерживает его в течение длительного времени. Основная задача ЭДС - толкать электроны в каком-либо одном направлении в течение длительного периода времени. Проще говоря, электродвижущая сила - это насос для электронов, и типы насосов, как вы уже увидели, могут быть совершенно разными. Электродвижущая сила, как и напряжение, измеряется в Вольтах.