Электр қозғаушы күш.

Электр тогы тұрақты болу үшін өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырмасы (немесе кернеуі) тұрақты болу керек. өткізгіштердің тұрақты кернеуін болдыру үшін белгілі бір энергия қоры қажет. Осындай тұрақты кернеуді әдетте ток көздері немесе кернеу көздері деп атайды. Ток көздеріне энергияның басқа түрі электр энрегиясына айналады.

Біз сөз етіп отырған ток көзінде өзінің табиғаты жөнінде электростатикалық күштерден басқа күштер, яғни бөгде күштер деп аталатын күштер бар. Сондықтан тізбекке қосылмаған ток көзінде электр өрісі осы бөгде күштермен теңесіп тұрады. Сөйтіп электр өрісі күштерінің оң зарядты q оң полюстен теріс полюске тасымалдау жұмысы А шама жағынан бөгде күштердің жұмысына тең де, бағыты жағынан қарама – қарсы болады (1 - сурет).

Зарядтарды тасымалдау жұмысын жасайтын бөгде күштерді әдетте электр қозғаушы күштер (э. қ. к) деп атайды.

Сонымен ток көздерін э. қ. к. көздері дейді де, оны ε әрпімен белгілейді:

. (9.5)

Ток көзі ч

ε

R

V

I

+

1 – сурет

Э.қ.к. өлшемі кернеу (потенциал) өлшеміндей, яғни 1Кл зарядты тасымалдау үшін істелетін жұмыс 1Дж болатын э.қ.к. өлшеміне 1В алынады: 1В = 1Дж / 1Кл. Сөйтіп тізбекке қосылмаған ток көзінің электрлік кернеуі () э.қ.к. – не тең болады. Егер де тізбекте ток болса, онда э.қ.к. . S қимасы арқылы q заряд өтсе, онда берілген бөлік үшін электр күштері арқылы орын ауыстырған заряд жұмысы:

. (9.6)

Сонымен өткізгіштің бөлігіндегі кернеу осы бөліктің көлденең қимасы арқылы заряд орын ауыстырғанда істелетін жұмыстың заряд шамасының қатынасына тең болады. Сөйтіп, ұзындығы өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырмасы немесе кернеуі:

, (9.7)

Мұндағы - ток көзінің э.қ.к. теңдеу заряд орын ауыстырғанда сан жағынан электростатикалық және бөгде күштердің істеген жұмысына тең шама кернеудің түсуі немесе жай ғана тізбектің осы бөлігіндегі кернеу деп саналады.

Тұйық тізбектегі зарядқа әсер ететін бөгде күш: . Мұндағы бөгде күштің өріс кернеулігі.

Тұйық тізбектегі зарядқа әсер ететін бөгде күштің жұмысы: .

Зарядқа тағы да электростатикалық өріс күші әсер етеді: .

Демек, тізбектің әрбір нүктесіндегі зарядқа әсер ететін қорытқы күш:

.

Ал, осы күштің тізбектің бөлігіндегі жұмысы: .

Тұйық тізбек үшін электростатикалық күштің жұмысы нольге тең, сондықтан: .