ЕРС джерела струму
ЕРС джерела струму більше ніж напруга на його затискачі. Давайте розберемося чому. Будь-яке джерело струму є деяким приладом. Який перетворює будь-який вид енергії на електричну. Будь то механічна енергія, яка перетворюється на електричну в динамо машині або хімічна як на батареї акумуляторів. Навіть енергія сонця у фотоелементах. Основне завдання джерела струму незалежно від його типу це підтримувати на електродах певну напругу.
Цю напругу можна поміряти звичайним вольтметром, підключивши його до електродів джерела струму. Для певності візьмемо звичайний автомобільний акумулятор. Якщо до нього підключити вольтметр, то прилад покаже напругу 12 вольт. У разі це і буде ЕРС джерела. Пояснимо. Всі контрольно-вимірювальні прилади проектуються так, щоб вносити мінімальні спотворення у вимірювані величини.
Тобто в нашому випадку такий прилад це вольтметр, який має дуже великий внутрішній опір. І при підключенні його до батареї вимірювальний струм буде дуже малий і його можна буде знехтувати.
Тепер давайте проведемо експеримент, не знімаючи вольтметра, підключимо до акумулятора реостат опором 1,2 Ома. Таким чином, у цьому ланцюзі виникне струм силою 10 Ампер. Але напруга, яку показуватиме вольтметр, вже буде не 12 Вольт, а 11,5.
Це відбувається через те, що у будь-якого джерела струму є внутрішній опір. До нього можуть входити опір зовнішніх електродів, якими тече струм. І багато іншого все залежить від типу та конструкції джерела.
Таким чином, джерело струму є джерелом ЕРС послідовно з яким включено опір. В результатіпротікання струму через цей опір на ньому утворюється падіння напруги. Виходячи із закону Ома.U=I*r. Падіння напруги є ЕРС, яка витрачається те що подолати опір ділянки ланцюга.
У нашому випадку внутрішній опір дорівнюватимеr=U/I r=0.5/10=0.05 Ома. Ця величина досить мала і на невеликих струмах у розрахунках нею можна знехтувати.