Si vous fermez les pôles d'un condensateur chargé, alors sous l'influence du champ électrostatique accumulé entre ses plaques, le mouvement des porteurs de charge - les électrons commence dans le circuit externe du condensateur dans la direction du positif pôle négatif.
Cependant, lors du processus de décharge d'un condensateur, le champ électrique agissant sur les particules chargées en mouvement s'affaiblit rapidement jusqu'à disparaître complètement. Par conséquent, le flux de courant électrique qui s'est produit dans le circuit de décharge est de courte durée et le processus se désintègre rapidement.
Pour maintenir le courant dans un circuit conducteur pendant une longue période, on utilise des appareils qui sont appelés à tort des sources de courant dans la vie quotidienne (au sens strictement physique, ce n'est pas le cas). Le plus souvent, ces sources sont des piles chimiques.
À la suite des processus électrochimiques qui s'y déroulent, des charges électriques opposées s'accumulent à leurs bornes. Les forces de nature non électrostatique, sous l'action desquelles une telle répartition des charges est effectuée, sont appelées forces externes.
L'exemple suivant aidera à comprendre la nature du concept d'EMF d'une source de courant.
Imaginez un conducteur dans un champ électrique, comme le montre la figure ci-dessous.figure, c'est-à-dire de telle manière qu'un champ électrique existe également à l'intérieur.
On sait que sous l'influence de ce champ, un courant électrique commence à circuler dans le conducteur. Maintenant, la question est de savoir ce qu'il advient des porteurs de charge lorsqu'ils atteignent l'extrémité du conducteur, et si ce courant restera le même dans le temps.
On peut facilement conclure que dans un circuit ouvert, sous l'influence d'un champ électrique, des charges s'accumulent aux extrémités du conducteur. À cet égard, le courant électrique ne restera pas constant et le mouvement des électrons dans le conducteur sera de très courte durée, comme le montre la figure ci-dessous.
Ainsi, pour maintenir un flux de courant constant dans un circuit conducteur, ce circuit doit être fermé, c'est-à-dire avoir la forme d'une boucle. Cependant, même cette condition n'est pas suffisante pour maintenir le courant, puisque la charge se déplace toujours vers un potentiel inférieur, et le champ électrique fait toujours un travail positif sur la charge.
Maintenant, après avoir parcouru un circuit fermé, lorsque la charge revient au point de départ où elle a commencé son voyage, le potentiel à ce point devrait être le même qu'au début du mouvement. Cependant, le flux de courant est toujours associé à une perte d'énergie potentielle.
Par conséquent, nous avons besoin d'une source externe dans le circuit, aux bornes de laquelle une différence de potentiel est maintenue, ce qui augmente l'énergie du mouvementcharges électriques.
Une telle source permet à la charge de se déplacer d'un potentiel inférieur à un potentiel supérieur dans le sens opposé au mouvement des électrons sous l'action d'une force électrostatique essayant de pousser la charge d'un potentiel supérieur à un potentiel inférieur.
Cette force, qui fait passer la charge d'un potentiel inférieur à un potentiel supérieur, s'appelle la force électromotrice. L'EMF d'une source de courant est un paramètre physique qui caractérise le travail dépensé pour déplacer des charges à l'intérieur de la source par des forces externes.
En tant qu'appareils fournissant la FEM de la source de courant, comme déjà mentionné, des batteries sont utilisées, ainsi que des générateurs, des thermoéléments, etc.
Nous savons maintenant que la batterie, en raison de sa FEM interne, fournit une différence de potentiel entre les conducteurs de la source, contribuant au mouvement continu des électrons dans la direction opposée à la force électrostatique.
EMF de la source de courant, dont la formule est donnée ci-dessous, ainsi que la différence de potentiel est exprimée en volts:
E=LAst/Δq,
où Astest le travail de forces externes, Δq est la charge déplacée à l'intérieur de la source.
