اگر قطب های یک خازن باردار را به هم ببندید، تحت تأثیر میدان الکترواستاتیکی که بین صفحات آن انباشته شده است، حرکت حامل های بار - الکترون ها در مدار خارجی خازن در جهت مثبت آغاز می شود. قطب منفی.
با این حال، در فرآیند تخلیه خازن، میدان الکتریکی که بر ذرات باردار متحرک تأثیر می گذارد، به سرعت ضعیف می شود تا زمانی که به طور کامل ناپدید شود. بنابراین، جریان الکتریکی که در مدار تخلیه ایجاد می‌شود، ماهیت کوتاه‌مدتی دارد و فرآیند به سرعت تحلیل می‌رود.
برای حفظ جریان در یک مدار رسانا برای مدت طولانی، از دستگاه هایی استفاده می شود که در زندگی روزمره به اشتباه منابع جریان نامیده می شوند (به معنای کاملاً فیزیکی، اینطور نیست). اغلب، این منابع باتری های شیمیایی هستند.
در نتیجه فرآیندهای الکتروشیمیایی که در آنها اتفاق می افتد، بارهای الکتریکی مخالف روی پایانه های آنها جمع می شود. نیروهای غیرالکترواستاتیکی که تحت تأثیر آنها چنین توزیع بارها انجام می شود، نیروهای خارجی نامیده می شوند.
مثال زیر به درک ماهیت مفهوم EMF منبع فعلی کمک می کند.
هادی را در میدان الکتریکی تصور کنید، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.شکل، یعنی به گونه ای که یک میدان الکتریکی نیز در داخل آن وجود داشته باشد.
مشخص است که تحت تأثیر این میدان، جریان الکتریکی در هادی شروع به جریان می کند. حال سوال این است که وقتی حامل های شارژ به انتهای هادی می رسند چه اتفاقی می افتد و آیا این جریان در طول زمان ثابت می ماند یا خیر.
به راحتی می توان نتیجه گرفت که در یک مدار باز، در نتیجه تأثیر میدان الکتریکی، بارها در انتهای هادی جمع می شوند. در این راستا جریان الکتریکی ثابت نخواهد ماند و حرکت الکترون ها در هادی بسیار کوتاه خواهد بود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.
بنابراین، برای حفظ جریان ثابت در یک مدار رسانا، این مدار باید بسته شود، یعنی. به شکل یک حلقه باشد. با این حال، حتی این شرایط برای حفظ جریان کافی نیست، زیرا بار همیشه به سمت پتانسیل پایین‌تری حرکت می‌کند و میدان الکتریکی همیشه روی بار کار مثبت می‌کند.
اکنون پس از عبور از یک مدار بسته، وقتی بار به نقطه شروعی که سفر خود را شروع کرده برمی گردد، پتانسیل در این نقطه باید همان چیزی باشد که در ابتدای حرکت بوده است. با این حال، جریان جریان همیشه با از دست دادن انرژی پتانسیل همراه است.
در نتیجه ما به منبع خارجی در مدار نیاز داریم که در پایانه های آن اختلاف پتانسیل حفظ شود که انرژی حرکت را افزایش می دهد.بارهای الکتریکی.
چنین منبعی به بار اجازه می دهد تا از یک پتانسیل پایین تر به یک پتانسیل بالاتر در جهت مخالف حرکت الکترون ها تحت تأثیر نیروی الکترواستاتیکی که تلاش می کند بار را از یک پتانسیل بالاتر به یک پتانسیل پایین تر فشار دهد، حرکت کند..
این نیرویی که باعث می شود بار از پتانسیل پایین تر به پتانسیل بالاتر حرکت کند، نیروی الکتروموتور نامیده می شود. EMF یک منبع جریان یک پارامتر فیزیکی است که کار صرف شده برای بارهای متحرک داخل منبع توسط نیروهای خارجی را مشخص می کند.
به عنوان دستگاه هایی که EMF منبع جریان را فراهم می کنند، همانطور که قبلاً ذکر شد، از باتری ها و همچنین ژنراتورها، عناصر حرارتی و غیره استفاده می شود.
اکنون می دانیم که باتری به دلیل EMF داخلی خود، اختلاف پتانسیل بین سرب های منبع ایجاد می کند و به حرکت پیوسته الکترون ها در جهت مخالف نیروی الکترواستاتیک کمک می کند.
EMF منبع جریان که فرمول آن در زیر آمده است و همچنین اختلاف پتانسیل بر حسب ولت بیان شده است:
E=Ast/Δq،
جایی که Astکار نیروهای خارجی است، Δq باری است که در داخل منبع حرکت می کند.
