§ 10. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Напряжение

Чтобы электрический ток проходил по цепи продолжительное время, нужно непрерывно поддерживать разность потенциалов на полюсах источника напряжения, к которому присоединена электрическая цепь. Аналогично этому, если соединить трубкой два сосуда с различными уровнями воды, то вода будет переходить из одного сосуда в другой до тех пор, пока уровни в сосудах не сравняются. Поддерживая разность уровней в этих сосудах, можно добиться того, что движение воды по трубке между сосудами будет продолжаться непрерывно.

Внутри источника электрической энергии действует сила, которая должна непрерывно поддерживать ток в цепи, т. е., иначе говоря, должна обеспечивать работу этого источника.

Причина, которая устанавливает и поддерживает разность потенциалов на зажимах источника, вызывает ток в цепи, преодолевая ее внешнее и внутреннее сопротивления, называется электродвижущей силой (сокращенно э.д.с.) и обозначается буквой Е.

Электродвижущая сила источников электрической энергии возникает под влиянием причин, специфических для каждого из них. В химических источниках электрической энергии (гальванических элементах, аккумуляторах) э.д.с. получается в результате химических реакций, в генераторах э.д.с. возникает вследствие электромагнитной индукции, в термоэлементах - за счет тепловой энергии.

Разность потенциалов, вызывающая прохождение тока через сопротивление участка электрической цепи, называется напряжением между концами этого участка. Электродвижущая сила и напряжение измеряются в вольтах^*. Для измерения э.д.с. и напряжения служат особые приборы - вольтметры (рис. 19).

^* (Определение единицы напряжения - вольт - дается дальше.)

Рис. 19. Вольтметр

Тысячные доли вольта - милливольты - измеряются милливольтметрами, тысячи вольт - киловольты - измеряются кило-вольтметрами.

Чтобы измерить э.д.с. источника, необходимо вольтметр присоединить к зажимам источника при разомкнутой внешней цепи (рис. 20). Для измерения напряжения на каком-либо участке электрической цепи вольтметр нужно включить параллельно к концам этого участка (рис. 21).

Рис. 20. Измерение вольтметром электродвижущей силы элемента

Рис. 21. Измерение вольтметром напряжений на различных участках электрической цепи