Sur la différence de potentiel, la force électromotrice et la tension

Différence de potentiel

On sait qu'un corps peut s'échauffer plus et un autre moins. Le degré auquel un corps s'échauffe s'appelle sa température. De même, un corps peut être électrifié plus qu'un autre. Le degré d'électrification du corps caractérise une grandeur appelée potentiel électrique ou simplement potentiel du corps.

Que signifie électrifier le corps ? Cela revient à l'informer d'une charge électrique, c'est-à-dire à lui ajouter un certain nombre d'électrons si on charge négativement le corps, ou à lui en retirer si on charge positivement le corps. Dans les deux cas, le corps aura un certain degré d'électrification, c'est-à-dire tel ou tel potentiel. De plus, un corps chargé positivement a un potentiel positif et un corps chargé négativement a un potentiel négatif.

Une différence dans les niveaux de charge électrique entre deux corps est généralement appelée différence de potentiel électrique ou simplement différence de potentiel.

Il convient de garder à l'esprit que si deux corps identiques sont chargés des mêmes charges, mais que l'un est supérieur à l'autre, il y aura également une différence de potentiel entre eux.

De plus, une différence de potentiel existe entre deux tels corps, l'un chargé et l'autre non chargé. Ainsi, par exemple, si un corps isolé du sol a un certain potentiel, alors la différence de potentiel entre lui et le sol (dont le potentiel est considéré comme nul) est numériquement égale au potentiel de ce corps.

Donc, si deux corps sont chargés de telle manière que leurs potentiels ne sont pas les mêmes, il y a inévitablement une différence de potentiel entre eux.

Tout le monde sait que le phénomène d'électrification du peigne lorsqu'on le frotte sur les cheveux n'est rien d'autre que la création d'une différence de potentiel entre le peigne et les cheveux humains.

En fait, lorsque le peigne est frotté contre les cheveux, une partie des électrons est transférée au peigne, le chargeant négativement, tandis que les cheveux, qui ont perdu une partie des électrons, sont chargés au même degré que le peigne, mais positivement. . La différence de potentiel ainsi créée peut être réduite à zéro en touchant les cheveux avec un peigne. Cette transition électronique inverse est facilement détectée par l'oreille si un peigne électrifié est rapproché de l'oreille. Un claquement caractéristique indiquera une décharge continue.

Parlant ci-dessus de la différence de potentiel, nous entendions deux corps chargés, la différence de potentiel peut également se produire entre différentes parties (points) du même corps.

Ainsi, par exemple, considérons ce qui se passe dans un morceau de fil de cuivresi, sous l'action d'une force extérieure, nous parvenons à déplacer les électrons libres du fil vers une extrémité.Évidemment, il y aura une pénurie d'électrons à l'autre extrémité du fil, puis une différence de potentiel se produira entre les extrémités du fil.

Dès que nous arrêtons l'action de la force extérieure, les électrons vont immédiatement, en raison de l'attraction de différentes charges, se précipiter vers l'extrémité du fil, chargée positivement, c'est-à-dire à l'endroit où ils manquent, et le courant électrique l'équilibre sera rétabli dans le fil.

Force électromotrice et tension

dPour maintenir le courant électrique dans un fil, une source d'énergie externe est nécessaire pour maintenir la différence de potentiel aux extrémités de ce fil à tout moment.

Ces sources d'énergie sont appelées sources de toxicité électrique, une force électromotrice définie qui crée et maintient une différence de potentiel aux extrémités du conducteur pendant une longue période.

La force électromotrice (en abrégé EMF) est désignée par la lettre E... EMF est mesurée en volts. Dans notre pays, le volt est abrégé par la lettre «B» et dans la désignation internationale - par la lettre «V».

Donc, pour obtenir un flux continu électricité, vous avez besoin d'une force électromotrice, c'est-à-dire d'une source de courant électrique.

La première source de courant de ce type était le soi-disant «pôle voltaïque», qui consistait en une série de cercles de cuivre et de zinc recouverts de peau immergée dans de l'eau acidifiée. Ainsi, l'un des moyens d'obtenir une force électromotrice est l'interaction chimique de certaines substances, à la suite de laquelle l'énergie chimique est convertie en énergie électrique. Les sources de courant, dans lesquelles une force électromotrice est ainsi créée, sont appelées sources chimiques de courant.

Actuellement, les sources de courant chimiques - cellules galvaniques et batteries - sont largement utilisées dans l'électrotechnique et l'énergie.

Les générateurs sont une autre source principale de courant, qui s'est généralisée dans tous les domaines de l'électrotechnique et de l'ingénierie énergétique.

Les générateurs sont installés dans les centrales électriques et servent de seule source de courant pour fournir de l'électricité aux entreprises industrielles, l'éclairage électrique des villes, les chemins de fer électriques, les tramways, les métros, les trolleybus, etc.

Quant aux sources chimiques de courant électrique (piles et batteries), et aux générateurs, l'action de la force électromotrice est exactement la même. Elle consiste dans le fait que la FEM crée une différence de potentiel aux bornes de la source de courant et la maintient longtemps.

Ces bornes sont appelées les pôles de la source de courant. Un pôle de la source de courant subit toujours un manque d'électrons et a donc une charge positive, l'autre pôle subit un excès d'électrons et a donc une charge négative.

En conséquence, un pôle de la source de courant est appelé positif (+) et l'autre - négatif (-).

Les sources d'alimentation sont utilisées pour fournir du courant électrique à divers appareils - Utilisateurs actuels… Les consommateurs de courant utilisant des fils sont connectés aux pôles de la source de courant, formant un circuit électrique fermé. La différence de potentiel qui s'établit entre les pôles de la source de courant avec un circuit électrique fermé est appelée tension et est désignée par la lettre U.

L'unité de mesure de la tension, comme EMF, est le volt.

Si, par exemple, vous devez noter que la tension de la source de courant est de 12 volts, alors ils écrivent : U — 12 V.

Pour mesurer CEM ou une tension appelée voltmètre.

Pour mesurer la FEM ou la tension d'une source de courant, un voltmètre doit être connecté directement à ses bornes. De plus, si circuit électrique est ouvert, le voltmètre affichera la FEM de la source de courant. Si vous fermez le circuit, le voltmètre n'affichera plus la FEM, mais la tension aux bornes de la source de courant.

La FEM développée par la source de courant est toujours supérieure à la tension à ses bornes.