भौतिकी में, अवधारणा विद्युत प्रभावन बल(संक्षिप्त - ईएमएफ) वर्तमान स्रोतों की मुख्य ऊर्जा विशेषता के रूप में उपयोग किया जाता है।

इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (ईएमएफ)

विद्युत प्रभावन बल (ईएमएफ) - क्लैंप पर संभावित अंतर बनाने और बनाए रखने के लिए ऊर्जा स्रोत की क्षमता।

ईएमएफ- वोल्ट में मापा जाता है

स्रोत टर्मिनलों पर वोल्टेज हमेशा कम होता है ईएमएफवोल्टेज ड्रॉप से।

विद्युत प्रभावन बल

यू आरएच = ई - यू आर0

यू आरएच स्रोत टर्मिनलों पर वोल्टेज है। बाहरी सर्किट बंद के साथ मापा गया।

ई - ईएमएफ - कारखाने में मापा जाता है।

विद्युत प्रभावन बल (ईएमएफ) एक भौतिक मात्रा है, जो उस कार्य के विभाजन के भागफल के बराबर है, जो एक विद्युत आवेश को स्थानांतरित करते समय बाहरी बलों द्वारा एक बंद सर्किट में, इस चार्ज के लिए ही किया जाता है।

इस बात पे ध्यान दिया जाना चाहिए कि विद्युत प्रभावन बलकरंट सोर्स में भी करंट की अनुपस्थिति में होता है, यानी जब सर्किट खुला होता है। इस स्थिति को आमतौर पर "निष्क्रिय" कहा जाता है, और मूल्य ही ईएमएफजब यह उन विभवों में अंतर के बराबर होता है जो वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों पर उपलब्ध हैं।

रासायनिक इलेक्ट्रोमोटिव बल

रासायनिक विद्युत प्रभावन बलजंग प्रक्रियाओं के दौरान बैटरी, गैल्वेनिक बैटरी में मौजूद है। उस सिद्धांत के आधार पर जिस पर किसी विशेष शक्ति स्रोत का संचालन बनाया जाता है, उन्हें या तो बैटरी या गैल्वेनिक सेल कहा जाता है।

गैल्वेनिक कोशिकाओं की मुख्य विशिष्ट विशेषताओं में से एक यह है कि ये वर्तमान स्रोत, इसलिए बोलने के लिए, डिस्पोजेबल हैं। अपने कामकाज के दौरान, वे सक्रिय पदार्थ, जिनके कारण विद्युत ऊर्जा निकलती है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप लगभग पूरी तरह से विघटित हो जाती है। इसीलिए अगर गैल्वेनिक सेल पूरी तरह से डिस्चार्ज हो जाता है, तो इसे करंट सोर्स के रूप में इस्तेमाल करना संभव नहीं है।

गैल्वेनिक कोशिकाओं के विपरीत, बैटरी पुन: प्रयोज्य हैं। यह संभव है क्योंकि इनमें होने वाली रासायनिक अभिक्रियाएं उत्क्रमणीय होती हैं।

विद्युत चुम्बकीय विद्युत वाहक बल

विद्युत चुम्बकीय ईएमएफडायनेमो, इलेक्ट्रिक मोटर, चोक, ट्रांसफार्मर आदि जैसे उपकरणों के संचालन के दौरान होता है।

इसका सार इस प्रकार है: जब कंडक्टरों को एक चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है और उन्हें इसमें इस तरह से स्थानांतरित किया जाता है कि बल की चुंबकीय रेखाएं प्रतिच्छेद करती हैं, मार्गदर्शन होता है। ईएमएफ. यदि परिपथ बंद हो जाता है, तो उसमें विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

भौतिकी में, ऊपर वर्णित घटना को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कहा जाता है। विद्युत प्रभावन बल, जो इस मामले में प्रेरित होता है, कहलाता है ईएमएफप्रवेश।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इंगित करना ईएमएफइंडक्शन न केवल उन मामलों में होता है जब कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, बल्कि तब भी होता है जब वह स्थिर रहता है, लेकिन साथ ही चुंबकीय क्षेत्र का परिमाण भी बदल जाता है।

फोटोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव बल

यह किस्म विद्युत प्रभावन बलतब होता है जब बाहरी या आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव होता है।

भौतिकी में, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव) का अर्थ उस घटना का समूह है जो तब होता है जब प्रकाश किसी पदार्थ पर कार्य करता है, और साथ ही उसमें इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन होता है। इसे बाह्य प्रकाश-विद्युत प्रभाव कहते हैं। यदि, तथापि, ऐसा प्रतीत होता है विद्युत प्रभावन बलया किसी पदार्थ की विद्युत चालकता बदल जाती है, तब वे आंतरिक प्रकाश-विद्युत प्रभाव की बात करते हैं।

अब, बाहरी और आंतरिक दोनों तरह के फोटोइलेक्ट्रिक प्रभावों का उपयोग बहुत व्यापक रूप से ऐसे प्रकाश विकिरण रिसीवरों के डिजाइन और निर्माण के लिए किया जाता है जो प्रकाश संकेतों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। इन सभी उपकरणों को फोटोकल्स कहा जाता है और इनका उपयोग प्रौद्योगिकी और विभिन्न वैज्ञानिक अनुसंधानों दोनों में किया जाता है। विशेष रूप से, फोटोकल्स का उपयोग सबसे अधिक उद्देश्य ऑप्टिकल माप करने के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक ड्राइविंग बल

इस प्रकार के लिए विद्युत प्रभावन बल, तो यह, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोफोर इकाइयों (विशेष प्रयोगशाला प्रदर्शन और सहायक उपकरणों) में होने वाले यांत्रिक घर्षण के दौरान होता है, यह गरज के साथ भी होता है।

विम्सहर्स्ट जनरेटर (यह इलेक्ट्रोफोर मशीनों का दूसरा नाम है) अपने संचालन के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन जैसी घटना का उपयोग करते हैं। उनके संचालन के दौरान, लेडेन जार में ध्रुवों पर विद्युत आवेश जमा होते हैं, और संभावित अंतर बहुत महत्वपूर्ण मूल्यों (कई सौ हजार वोल्ट तक) तक पहुंच सकता है।

स्थैतिक बिजली की प्रकृति यह है कि यह तब होता है, जब इलेक्ट्रॉनों के नुकसान या अधिग्रहण के कारण, इंट्रामोल्युलर या इंट्राआटोमिक संतुलन गड़बड़ा जाता है।

पीजोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव बल

यह किस्म विद्युत प्रभावन बलतब होता है जब पीजोइलेक्ट्रिक्स नामक पदार्थों का या तो निचोड़ या खिंचाव होता है। वे व्यापक रूप से पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर, क्रिस्टल ऑसिलेटर, हाइड्रोफोन और कुछ अन्य जैसे डिजाइनों में उपयोग किए जाते हैं।

यह पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव है जो पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर के संचालन को रेखांकित करता है। वे स्वयं तथाकथित जनरेटर प्रकार के सेंसर से संबंधित हैं। उनमें, इनपुट लागू बल है, और आउटपुट बिजली की मात्रा है।

हाइड्रोफोन जैसे उपकरणों के लिए, उनका संचालन तथाकथित प्रत्यक्ष पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के सिद्धांत पर आधारित है, जो कि पीज़ोसेरेमिक सामग्री है। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि यदि इन सामग्रियों की सतह पर ध्वनि दबाव लागू किया जाता है, तो उनके इलेक्ट्रोड पर एक संभावित अंतर उत्पन्न होता है। इसके अलावा, यह ध्वनि दबाव के परिमाण के समानुपाती होता है।

पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री के आवेदन के मुख्य क्षेत्रों में से एक क्वार्ट्ज ऑसिलेटर्स का उत्पादन है, जिनके डिजाइन में क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर हैं। इस तरह के उपकरणों को कड़ाई से निश्चित आवृत्ति के दोलनों को प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो समय और तापमान परिवर्तन दोनों में स्थिर होते हैं, और चरण शोर का स्तर भी बहुत कम होता है।

थर्मोनिक इलेक्ट्रोमोटिव बल

यह किस्म विद्युत प्रभावन बलतब होता है जब गर्म इलेक्ट्रोड की सतह से आवेशित कणों का ऊष्मीय उत्सर्जन होता है। थर्मिओनिक उत्सर्जन व्यवहार में काफी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, लगभग सभी रेडियो ट्यूबों का संचालन इस पर आधारित है।

थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव बल

यह किस्म ईएमएफतब होता है जब असमान कंडक्टरों के अलग-अलग सिरों पर या सर्किट के अलग-अलग हिस्सों में तापमान बहुत असमान रूप से वितरित किया जाता है।

ताप विद्युत विद्युत प्रभावन बलपाइरोमीटर, थर्मोकपल और रेफ्रिजरेशन मशीन जैसे उपकरणों में उपयोग किया जाता है। सेंसर जिनका संचालन इस घटना पर आधारित है, थर्मोइलेक्ट्रिक कहलाते हैं, और वास्तव में, विभिन्न धातुओं से बने इलेक्ट्रोड से मिलकर थर्मोकपल होते हैं। जब इन तत्वों को या तो गर्म किया जाता है या ठंडा किया जाता है, तो a ईएमएफ, जो तापमान में परिवर्तन के समानुपाती होता है।

कंडक्टर के सिरों पर, और इसलिए वर्तमान, एक गैर-विद्युत प्रकृति के बाहरी बलों का होना आवश्यक है, जिसकी मदद से विद्युत आवेशों का पृथक्करण होता है।

तृतीय पक्ष बलइलेक्ट्रोस्टैटिक (यानी, कूलम्ब) के अपवाद के साथ, एक सर्किट में विद्युत आवेशित कणों पर कार्य करने वाले किसी भी बल को कहा जाता है।

तृतीय-पक्ष बल सभी मौजूदा स्रोतों के अंदर गति आवेशित कणों को सेट करते हैं: जनरेटर में, बिजली संयंत्रों में, गैल्वेनिक कोशिकाओं, बैटरी आदि में।

जब सर्किट बंद हो जाता है, तो सर्किट के सभी कंडक्टरों में एक विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है। वर्तमान स्रोत के अंदर, कूलम्ब बलों के खिलाफ बाहरी बलों की कार्रवाई के तहत चार्ज चलते हैं (इलेक्ट्रॉन एक सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड से नकारात्मक में स्थानांतरित होते हैं), और बाकी सर्किट में वे एक विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित होते हैं (ऊपर चित्र देखें) )

वर्तमान स्रोतों में, आवेशित कणों को अलग करने की प्रक्रिया में, विभिन्न प्रकार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। परिवर्तित ऊर्जा के प्रकार के अनुसार, निम्न प्रकार के इलेक्ट्रोमोटिव बल प्रतिष्ठित हैं:

- इलेक्ट्रोस्टैटिक- एक इलेक्ट्रोफोर मशीन में, जिसमें घर्षण के दौरान यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है;

- थर्मोइलेक्ट्रिक- थर्मोएलेमेंट में, विभिन्न धातुओं से बने दो तारों के गर्म जंक्शन की आंतरिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है;

- फोटोवोल्टिक- एक फोटोकेल में। यहां, प्रकाश ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है: जब कुछ पदार्थ प्रकाशित होते हैं, उदाहरण के लिए, सेलेनियम, कॉपर ऑक्साइड (I), सिलिकॉन, एक नकारात्मक विद्युत आवेश का नुकसान देखा जाता है;

- रासायनिक- गैल्वेनिक कोशिकाओं, बैटरी और अन्य स्रोतों में जिसमें रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।

इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (ईएमएफ)- वर्तमान स्रोतों की विशेषता। ईएमएफ की अवधारणा जी. ओम द्वारा 1827 में डीसी सर्किट के लिए पेश की गई थी। 1857 में, किरचॉफ ने ईएमएफ को एक बंद सर्किट के साथ एक यूनिट इलेक्ट्रिक चार्ज के हस्तांतरण के दौरान बाहरी बलों के काम के रूप में परिभाषित किया:

\u003d ए सेंट / क्यू,

कहाँ पे ɛ - वर्तमान स्रोत का ईएमएफ, एक स्टू- बाहरी ताकतों का काम, क्यूहस्तांतरित प्रभार की राशि है।

इलेक्ट्रोमोटिव बल वोल्ट में व्यक्त किया जाता है।

हम परिपथ के किसी भी भाग में विद्युत वाहक बल के बारे में बात कर सकते हैं। यह बाह्य बलों (एक इकाई आवेश को हिलाने का कार्य) का विशिष्ट कार्य पूरे परिपथ में नहीं, बल्कि केवल इस क्षेत्र में है।

वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध।

मान लीजिए कि एक साधारण बंद सर्किट है जिसमें एक करंट स्रोत (उदाहरण के लिए, एक गैल्वेनिक सेल, बैटरी या जनरेटर) और प्रतिरोध के साथ एक रोकनेवाला होता है। आर. क्लोज्ड सर्किट में करंट कहीं भी बाधित नहीं होता है, इसलिए यह करंट सोर्स के अंदर भी मौजूद होता है। कोई भी स्रोत धारा के कुछ प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है। यह कहा जाता है वर्तमान स्रोत आंतरिक प्रतिरोधऔर पत्र के साथ चिह्नित है आर.

जनरेटर में आर- यह एक गैल्वेनिक सेल में घुमावदार का प्रतिरोध है - इलेक्ट्रोलाइट समाधान और इलेक्ट्रोड का प्रतिरोध।

इस प्रकार, वर्तमान स्रोत को ईएमएफ और आंतरिक प्रतिरोध के मूल्यों की विशेषता है, जो इसकी गुणवत्ता निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनों में बहुत अधिक ईएमएफ (हजारों वोल्ट तक) होता है, लेकिन साथ ही उनका आंतरिक प्रतिरोध बहुत बड़ा होता है (सैकड़ों मोह तक)। इसलिए, वे उच्च धाराएं प्राप्त करने के लिए अनुपयुक्त हैं। गैल्वेनिक कोशिकाओं में, EMF केवल लगभग 1 V होता है, लेकिन आंतरिक प्रतिरोध भी छोटा होता है (लगभग 1 ओम या उससे कम)। यह उन्हें एम्पीयर में मापी गई धाराओं को प्राप्त करने की अनुमति देता है।

विद्युतचुंबकीय प्रेरण - चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा विद्युत धाराओं का उत्पादन जो समय के साथ बदलते हैं। फैराडे और हेनरी द्वारा इस घटना की खोज ने विद्युत चुंबकत्व की दुनिया में एक निश्चित समरूपता का परिचय दिया। मैक्सवेल एक सिद्धांत में बिजली और चुंबकत्व के बारे में ज्ञान एकत्र करने में कामयाब रहे। उनके शोध ने प्रायोगिक अवलोकनों से पहले विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। हर्ट्ज ने अपने अस्तित्व को साबित किया और मानव जाति के लिए दूरसंचार के युग की शुरुआत की।

फैराडे और लेन्ज़ कानून

विद्युत धाराएं चुंबकीय प्रभाव पैदा करती हैं। क्या चुंबकीय क्षेत्र के लिए विद्युत उत्पन्न करना संभव है? फैराडे ने पाया कि समय के साथ चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण वांछित प्रभाव उत्पन्न होते हैं।

जब एक कंडक्टर को एक वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह द्वारा पार किया जाता है, तो उसमें एक इलेक्ट्रोमोटिव बल प्रेरित होता है, जिससे विद्युत प्रवाह होता है। वर्तमान उत्पन्न करने वाली प्रणाली स्थायी चुंबक या विद्युत चुंबक हो सकती है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना दो कानूनों द्वारा नियंत्रित होती है: फैराडे और लेनज़।

लेन्ज़ का नियम आपको इसकी दिशा के संबंध में इलेक्ट्रोमोटिव बल को चिह्नित करने की अनुमति देता है।

जरूरी!प्रेरित ईएमएफ की दिशा ऐसी होती है कि इससे उत्पन्न होने वाली धारा उस कारण का विरोध करती है जो इसे बनाता है।

फैराडे ने देखा कि जब सर्किट को पार करने वाली फील्ड लाइनों की संख्या तेजी से बदलती है तो प्रेरित धारा की तीव्रता बढ़ जाती है। दूसरे शब्दों में, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का EMF सीधे गतिमान चुंबकीय प्रवाह की गति पर निर्भर करता है।

प्रेरण ईएमएफ सूत्र के रूप में परिभाषित किया गया है:

ई \u003d - डीएफ / डीटी।

"-" चिन्ह दर्शाता है कि प्रेरित ईएमएफ की ध्रुवता फ्लक्स के संकेत और बदलती गति से कैसे संबंधित है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के कानून का एक सामान्य सूत्रीकरण प्राप्त किया जाता है, जिससे विशेष मामलों के लिए अभिव्यक्ति प्राप्त की जा सकती है।

चुंबकीय क्षेत्र में तार की गति

जब लंबाई का एक तार प्रेरण बी के साथ चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो इसके अंदर एक ईएमएफ प्रेरित होगा, जो इसके रैखिक वेग v के समानुपाती होगा। EMF की गणना के लिए, सूत्र का उपयोग किया जाता है:

• चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के लंबवत कंडक्टर आंदोलन के मामले में:

ई \u003d - बी एक्स एल एक्स वी;

• एक अलग कोण पर गति के मामले में α:

ई \u003d - बी एक्स एल एक्स वी एक्स पाप α।

प्रेरित ईएमएफ और करंट को उस दिशा में निर्देशित किया जाएगा जो हम दाहिने हाथ के नियम का उपयोग करते हुए पाते हैं: अपने हाथ को चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के लंबवत रखकर और अपने अंगूठे को कंडक्टर की दिशा में इंगित करके, आप ईएमएफ की दिशा का पता लगा सकते हैं शेष चार सीधी उंगलियां।

घूर्णन कुंडल

विद्युत ऊर्जा जनरेटर का संचालन एमपी में सर्किट के रोटेशन पर आधारित होता है, जिसमें एन मोड़ होते हैं।

EMF विद्युत परिपथ में प्रेरित होता है जब भी चुंबकीय प्रवाह इसे पार करता है, चुंबकीय प्रवाह की परिभाषा के अनुसार = B x S x cos α (चुंबकीय प्रेरण सतह क्षेत्र से गुणा किया जाता है जिसके माध्यम से MP गुजरता है, और कोसाइन वेक्टर बी और विमान एस के लंबवत रेखा द्वारा गठित कोण)।

यह सूत्र से निम्नानुसार है कि F निम्नलिखित मामलों में परिवर्तन के अधीन है:

• एमएफ परिवर्तन की तीव्रता - वेक्टर बी;
• समोच्च से घिरा क्षेत्र बदलता रहता है;
• उनके बीच अभिविन्यास, कोण द्वारा दिया गया, बदल जाता है।

फैराडे के पहले प्रयोगों में, चुंबकीय क्षेत्र बी को बदलकर प्रेरित धाराएं प्राप्त की गईं। हालांकि, चुंबक को स्थानांतरित किए बिना या वर्तमान को बदले बिना ईएमएफ को प्रेरित करना संभव है, लेकिन चुंबकीय क्षेत्र में अपनी धुरी के चारों ओर कॉइल को घुमाकर। इस मामले में, कोण α में परिवर्तन के कारण चुंबकीय प्रवाह बदल जाता है। कॉइल, रोटेशन के दौरान, एमपी की रेखाओं को पार करती है, एक ईएमएफ उत्पन्न होता है।

यदि कुंडल समान रूप से घूमता है, तो इस आवधिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप चुंबकीय प्रवाह में आवधिक परिवर्तन होता है। या प्रति सेकंड पार की गई एमएफ लाइनों की संख्या समान समय अंतराल के साथ समान मान लेती है।

जरूरी!प्रेरित ईएमएफ समय के साथ सकारात्मक से नकारात्मक और इसके विपरीत अभिविन्यास के साथ बदलता है। EMF का चित्रमय प्रतिनिधित्व एक साइनसॉइडल रेखा है।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के ईएमएफ के सूत्र के लिए, अभिव्यक्ति का उपयोग किया जाता है:

ई \u003d बी एक्स ω एक्स एस एक्स एन एक्स पाप ωt, जहां:

• एस एक मोड़ या फ्रेम द्वारा सीमित क्षेत्र है;
• एन घुमावों की संख्या है;
• ω कोणीय वेग है जिसके साथ कुंडल घूमता है;
• बी - एमएफ प्रेरण;
• कोण α = t।

व्यवहार में, अल्टरनेटर में, अक्सर कुंडल स्थिर (स्टेटर) रहता है और विद्युत चुम्बक इसके चारों ओर घूमता है (रोटर)।

ईएमएफ स्व-प्रेरण

जब एक प्रत्यावर्ती धारा कुंडली से गुजरती है, तो यह एक प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जिसमें एक परिवर्तित चुंबकीय प्रवाह होता है जो एक ईएमएफ उत्पन्न करता है। इस प्रभाव को स्व-प्रेरण कहा जाता है।

चूँकि MP धारा की तीव्रता के समानुपाती होता है, तो:

जहां एल इंडक्शन (एच) है, जो ज्यामितीय मात्राओं द्वारा निर्धारित किया जाता है: प्रति यूनिट लंबाई में घुमावों की संख्या और उनके क्रॉस सेक्शन के आयाम।

प्रेरण ईएमएफ के लिए, सूत्र रूप लेता है:

ई \u003d - एल एक्स डीआई / डीटी।

यदि दो कॉइल अगल-बगल स्थित हैं, तो उनमें परस्पर प्रेरण का एक ईएमएफ प्रेरित होता है, जो दोनों सर्किटों की ज्यामिति और एक दूसरे के सापेक्ष उनके अभिविन्यास पर निर्भर करता है। जब परिपथों का पृथक्करण बढ़ता है, तो पारस्परिक प्रेरकत्व कम हो जाता है, क्योंकि उन्हें जोड़ने वाला चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है।

दो कुंडल होने दें। N1 टर्न के साथ एक कॉइल के तार के माध्यम से, करंट I1 प्रवाहित होता है, जिससे N2 टर्न के साथ कॉइल से गुजरने वाला MF बनता है। फिर:

1. पहले के सापेक्ष दूसरे कुंडल का पारस्परिक अधिष्ठापन:

एम21 = (एन2 एक्स एफ21)/आई1;

1. चुंबकीय प्रवाह:

F21 = (M21/N2) x I1;

1. प्रेरित ईएमएफ खोजें:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

1. EMF पहले कॉइल में समान रूप से प्रेरित होता है:

E1 = - M12 x dI2/dt;

जरूरी!एक कुण्डली में परस्पर प्रेरकत्व के कारण उत्पन्न विद्युत वाहक बल हमेशा दूसरी कुण्डली में विद्युत धारा में परिवर्तन के समानुपाती होता है।

पारस्परिक अधिष्ठापन के बराबर माना जा सकता है:

एम12 = एम21 = एम.

तदनुसार, E1 = - M x dI2/dt और E2 = M x dI1/dt।

एम = के (एल1 एक्स एल2),

जहां K दो अधिष्ठापन के बीच युग्मन गुणांक है।

पारस्परिक अधिष्ठापन की घटना का उपयोग ट्रांसफार्मर में किया जाता है - विद्युत उपकरण जो आपको एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह के वोल्टेज के मूल्य को बदलने की अनुमति देते हैं। डिवाइस में एक कोर के चारों ओर दो कॉइल घाव होते हैं। पहले वाले में मौजूद करंट चुंबकीय सर्किट में एक बदलते चुंबकीय क्षेत्र और दूसरे कॉइल में एक विद्युत प्रवाह बनाता है। यदि पहली वाइंडिंग के फेरों की संख्या दूसरे की तुलना में कम है, तो वोल्टेज बढ़ता है और इसके विपरीत।

बिजली पैदा करने, बदलने के अलावा, अन्य उपकरणों में चुंबकीय प्रेरण का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय उत्तोलन ट्रेनों में जो रेल के सीधे संपर्क में नहीं चलती हैं, लेकिन विद्युत चुम्बकीय प्रतिकर्षण बल के कारण कुछ सेंटीमीटर अधिक होती हैं।

वीडियो

यूएसई कोडिफायर के विषय: इलेक्ट्रोमोटिव बल, वर्तमान स्रोत आंतरिक प्रतिरोध, एक पूर्ण विद्युत परिपथ के लिए ओम का नियम।

अब तक विद्युत धारा के अध्ययन में हमने मुक्त आवेशों की निर्देशित गति पर विचार किया है बाहरी सर्किट, अर्थात्, वर्तमान स्रोत के टर्मिनलों से जुड़े कंडक्टरों में।

जैसा कि हम जानते हैं, धनात्मक आवेश:

स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल से बाहरी सर्किट में जाता है;

अन्य गतिमान आवेशों द्वारा निर्मित एक स्थिर विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में बाहरी परिपथ में गति करता है;

यह बाहरी सर्किट में अपना रास्ता पूरा करते हुए, स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल पर आता है।

अब हमारे सकारात्मक चार्ज को अपने प्रक्षेपवक्र को बंद करने और सकारात्मक टर्मिनल पर लौटने की जरूरत है। ऐसा करने के लिए, उसे पथ के अंतिम खंड को पार करने की आवश्यकता है - वर्तमान स्रोत के अंदर नकारात्मक टर्मिनल से सकारात्मक तक। लेकिन इसके बारे में सोचें: वह वहां बिल्कुल नहीं जाना चाहता! ऋणात्मक टर्मिनल इसे अपनी ओर आकर्षित करता है, धनात्मक टर्मिनल इसे स्वयं से दूर करता है, और परिणामस्वरूप, स्रोत के अंदर हमारे आवेश पर एक विद्युत बल कार्य करता है, जिसे निर्देशित किया जाता है। के खिलाफचार्ज मूवमेंट (यानी करंट की दिशा के खिलाफ)।

तृतीय पक्ष बल

हालाँकि, सर्किट से करंट प्रवाहित होता है; इसलिए, एक बल है जो टर्मिनलों के विद्युत क्षेत्र के विरोध के बावजूद स्रोत के माध्यम से चार्ज को "खींचता" है (चित्र 1)।

चावल। 1. तृतीय पक्ष शक्ति

इस बल को कहा जाता है बाहरी बल; यह उसके लिए धन्यवाद है कि वर्तमान स्रोत कार्य करता है। एक बाहरी बल का स्थिर विद्युत क्षेत्र से कोई लेना-देना नहीं है - इसे कहा जाता है गैर बिजलीमूल; बैटरियों में, उदाहरण के लिए, यह उपयुक्त रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रवाह के कारण उत्पन्न होता है।

वर्तमान स्रोत के अंदर धनात्मक आवेश q को ऋणात्मक टर्मिनल से धनात्मक टर्मिनल की ओर ले जाने के लिए बाहरी बल के कार्य द्वारा निरूपित करें। यह कार्य धनात्मक है, क्योंकि बाह्य बल की दिशा आवेश गति की दिशा से मेल खाती है। बाह्य बल के कार्य को भी कहते हैं वर्तमान स्रोत संचालन.

बाह्य परिपथ में कोई बाह्य बल नहीं होता है, अतः आवेश को बाह्य परिपथ में स्थानांतरित करने के लिए बाह्य बल का कार्य शून्य होता है। इसलिए, पूरे सर्किट के चारों ओर आवेश को घुमाने में बाहरी बल का कार्य इस आवेश को केवल वर्तमान स्रोत के अंदर ले जाने के कार्य तक कम हो जाता है। अत: यह आवेश को गतिमान करने में बाह्य बल का भी कार्य है पूरी श्रृंखला.

हम देखते हैं कि बाहरी बल गैर-क्षमता है - एक बंद पथ के साथ चार्ज करने पर इसका कार्य शून्य के बराबर नहीं होता है। यह गैर-क्षमता है जो विद्युत प्रवाह के संचलन को सुनिश्चित करती है; संभावित विद्युत क्षेत्र, जैसा कि हमने पहले कहा था, एक निरंतर धारा का समर्थन नहीं कर सकता है।

अनुभव से पता चलता है कि कार्य स्थानांतरित किए जा रहे चार्ज के सीधे आनुपातिक है। इसलिए, अनुपात अब चार्ज पर निर्भर नहीं है और वर्तमान स्रोत की मात्रात्मक विशेषता है। यह संबंध इंगित करता है:

(1)

इस मान को कहा जाता है विद्युत प्रभावन बल(ईएमएफ) वर्तमान स्रोत। जैसा कि आप देख सकते हैं, ईएमएफ को वोल्ट (वी) में मापा जाता है, इसलिए "इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स" नाम बेहद दुर्भाग्यपूर्ण है। लेकिन यह लंबे समय से जड़ रहा है, इसलिए आपको इसके साथ रहना होगा।

जब आप बैटरी पर शिलालेख देखते हैं: "1.5 वी", तो जान लें कि यह बिल्कुल ईएमएफ है। क्या यह मान उस वोल्टेज के बराबर है जो बैटरी बाहरी सर्किट में बनाती है? यह पता चला है नहीं! अब हम समझेंगे क्यों।

पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम

किसी भी वर्तमान स्रोत का अपना प्रतिरोध होता है, जिसे कहा जाता है आंतरिक प्रतिरोधयह स्रोत। इस प्रकार, एक वर्तमान स्रोत में दो महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं: ईएमएफ और आंतरिक प्रतिरोध।

एक ईएमएफ के बराबर एक वर्तमान स्रोत दें, और एक आंतरिक प्रतिरोध एक प्रतिरोधी से जुड़ा हुआ है (जिसे इस मामले में कहा जाता है बाहरी रोकनेवाला, या बाहरी भार, या पेलोड) यह सब एक साथ कहा जाता है पूरी श्रृंखला(रेखा चित्र नम्बर 2)।

चावल। 2. पूरी श्रृंखला

हमारा काम सर्किट में करंट और रेसिस्टर के आर-पार वोल्टेज का पता लगाना है।

समय के साथ, एक चार्ज सर्किट से होकर गुजरता है। सूत्र (1) के अनुसार, वर्तमान स्रोत कार्य करता है:

(2)

चूंकि वर्तमान ताकत स्थिर है, स्रोत का काम पूरी तरह से गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, जो प्रतिरोधों पर जारी किया जाता है और। ऊष्मा की यह मात्रा जूल-लेन्ज़ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है:

(3)

इसलिए, और हम सूत्रों के सही भागों (2) और (3) की बराबरी करते हैं:

कम करने के बाद हम प्राप्त करते हैं:

इसलिए हमने सर्किट में करंट पाया:

(4)

सूत्र (4) कहा जाता है पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम.

यदि आप स्रोत टर्मिनलों को नगण्य प्रतिरोध के तार से जोड़ते हैं, तो आपको मिलता है शार्ट सर्किट. इस स्थिति में, अधिकतम धारा स्रोत से प्रवाहित होगी - शॉर्ट सर्किट करेंट:

आंतरिक प्रतिरोध के छोटे होने के कारण, शॉर्ट-सर्किट करंट बहुत बड़ा हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक पेनलाइट बैटरी उसी समय गर्म हो जाती है जिससे वह आपके हाथों को जला देती है।

वर्तमान ताकत (सूत्र (4)) को जानने के बाद, हम सर्किट सेक्शन के लिए ओम के नियम का उपयोग करके रोकनेवाला के पार वोल्टेज पा सकते हैं:

(5)

यह वोल्टेज बिंदुओं और (छवि 2) के बीच संभावित अंतर है। बिंदु की क्षमता स्रोत के सकारात्मक टर्मिनल की क्षमता के बराबर है; बिंदु की क्षमता नकारात्मक टर्मिनल की क्षमता के बराबर है। इसलिए, तनाव (5) को भी कहा जाता है स्रोत टर्मिनलों पर वोल्टेज.

हम सूत्र (5) से देखते हैं कि वास्तविक परिपथ में क्या होगा - आखिरकार, इसे एक से कम अंश से गुणा किया जाता है। लेकिन ऐसे दो मामले हैं जहां .

1. आदर्श वर्तमान स्रोत. यह शून्य आंतरिक प्रतिरोध वाले स्रोत का नाम है। पर , सूत्र (5) देता है।

2. खुला सर्किट. विद्युत परिपथ के बाहर, वर्तमान स्रोत पर ही विचार करें। इस मामले में, हम मान सकते हैं कि बाहरी प्रतिरोध असीम रूप से बड़ा है: . तब मूल्य से अप्रभेद्य है, और सूत्र (5) हमें फिर से देता है।

इस परिणाम का अर्थ सरल है: यदि स्रोत परिपथ से जुड़ा नहीं है, तो स्रोत के ध्रुवों से जुड़ा वोल्टमीटर अपना ईएमएफ दिखाएगा.

विद्युत परिपथ दक्षता

यह देखना कठिन नहीं है कि किसी प्रतिरोधक को नीतभार क्यों कहा जाता है। कल्पना कीजिए कि यह एक प्रकाश बल्ब है। एक प्रकाश बल्ब द्वारा उत्पन्न ऊष्मा होती है उपयोगी, क्योंकि इस गर्मी के लिए धन्यवाद, प्रकाश बल्ब अपने उद्देश्य को पूरा करता है - यह प्रकाश देता है।

आइए हम समय के दौरान पेलोड पर जारी गर्मी की मात्रा को निरूपित करें।

यदि परिपथ में धारा है, तो

वर्तमान स्रोत पर एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा भी निकलती है:

परिपथ में निर्मुक्त ऊष्मा की कुल मात्रा है:

विद्युत परिपथ दक्षताउपयोगी उष्मा का कुल अनुपात है:

सर्किट की दक्षता एकता के बराबर तभी होती है जब वर्तमान स्रोत आदर्श हो।

विषम क्षेत्र के लिए ओम का नियम

ओम का सरल नियम सर्किट के तथाकथित सजातीय खंड के लिए मान्य है - अर्थात, वह खंड जिस पर कोई वर्तमान स्रोत नहीं हैं। अब हम अधिक सामान्य संबंध प्राप्त करेंगे, जिसमें से एक सजातीय खंड के लिए ओम का नियम और एक पूर्ण श्रृंखला के लिए ऊपर प्राप्त ओम का नियम दोनों का पालन होता है।

सर्किट के खंड को कहा जाता है विजातीययदि इसका वर्तमान स्रोत है। दूसरे शब्दों में, एक अमानवीय खंड एक ईएमएफ वाला एक खंड है।

अंजीर पर। 3 एक अमानवीय खंड दिखाता है जिसमें एक रोकनेवाला और एक वर्तमान स्रोत होता है। स्रोत का ईएमएफ है, इसका आंतरिक प्रतिरोध शून्य माना जाता है (यदि स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है, तो आप बस रोकनेवाला को एक रोकनेवाला से बदल सकते हैं)।

चावल। 3. ईएमएफ वर्तमान में "मदद करता है":

खंड में वर्तमान शक्ति समान है, धारा एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर प्रवाहित होती है। यह करंट जरूरी नहीं कि किसी एक स्रोत के कारण हो। विचाराधीन क्षेत्र, एक नियम के रूप में, एक सर्किट का हिस्सा है (आकृति में नहीं दिखाया गया है), और अन्य वर्तमान स्रोत इस सर्किट में मौजूद हो सकते हैं। इसलिए, करंट संचयी क्रिया का परिणाम है सबसर्किट में स्रोत।

बिंदुओं की क्षमता को क्रमशः और के बराबर होने दें। हम एक बार फिर जोर देते हैं कि हम सर्किट के सभी स्रोतों की कार्रवाई से उत्पन्न एक स्थिर विद्युत क्षेत्र की क्षमता के बारे में बात कर रहे हैं - न केवल इस खंड से संबंधित स्रोत, बल्कि संभवतः, इस खंड के बाहर भी उपलब्ध है।

हमारे क्षेत्र में वोल्टेज है: समय के साथ, एक आवेश खंड से होकर गुजरता है, जबकि स्थिर विद्युत क्षेत्र कार्य करता है:

इसके अलावा, सकारात्मक कार्य वर्तमान स्रोत द्वारा किया जाता है (आखिरकार, चार्ज इसके माध्यम से पारित हो गया है!):

वर्तमान ताकत स्थिर है, इसलिए, स्थिर विद्युत क्षेत्र और बाहरी स्रोत बलों द्वारा साइट पर किए गए चार्ज को आगे बढ़ाने के लिए कुल कार्य पूरी तरह से गर्मी में परिवर्तित हो जाता है:।

हम यहाँ , और जूल-लेन्ज़ नियम के व्यंजकों को प्रतिस्थापित करते हैं:

द्वारा घटाकर, हम प्राप्त करते हैं एक सर्किट के एक अमानवीय खंड के लिए ओम का नियम:

(6)

या, जो समान है:

(7)

इसके सामने प्लस चिन्ह देखें। हम पहले ही इसका कारण बता चुके हैं - इस मामले में वर्तमान स्रोत प्रदर्शन करता है सकारात्मककार्य, नकारात्मक टर्मिनल से सकारात्मक तक चार्ज को अपने अंदर "खींचना"। सीधे शब्दों में कहें, स्रोत बिंदु से बिंदु तक वर्तमान प्रवाह में "मदद करता है"।

हम व्युत्पन्न सूत्रों (6) और (7) के दो परिणामों पर ध्यान देते हैं।

1. यदि साइट सजातीय है, तो . फिर सूत्र (6) से हम प्राप्त करते हैं - श्रृंखला के एक सजातीय खंड के लिए ओम का नियम।

2. मान लीजिए कि वर्तमान स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है। यह, जैसा कि हमने पहले ही उल्लेख किया है, इसके साथ बदलने के बराबर है:

अब अंक और को जोड़कर हमारे अनुभाग को बंद करते हैं। हम ऊपर चर्चा की गई पूरी श्रृंखला प्राप्त करते हैं। इस मामले में, यह पता चला है कि पिछला सूत्र भी पूरी श्रृंखला के लिए ओम के नियम में बदल जाएगा:

इस प्रकार, एक सजातीय खंड के लिए ओम का नियम और एक पूर्ण सर्किट के लिए ओम का नियम दोनों एक अमानवीय खंड के लिए ओम के नियम का पालन करते हैं।

कनेक्शन का एक और मामला हो सकता है, जब स्रोत धारा के माध्यम से बहने से "रोकता" है। ऐसी स्थिति अंजीर में दिखाई गई है। 4. यहां से आने वाली धारा स्रोत की बाहरी ताकतों की कार्रवाई के खिलाफ निर्देशित होती है।

चावल। 4. ईएमएफ वर्तमान के साथ "हस्तक्षेप" करता है:

यह कैसे संभव है? यह बहुत आसान है: खंड के बाहर सर्किट में उपलब्ध अन्य स्रोत अनुभाग में स्रोत को "अधिक शक्ति" के तहत प्रवाहित करते हैं और धारा को प्रवाहित करने के लिए मजबूर करते हैं। जब आप फोन को चार्ज पर रखते हैं तो ठीक यही होता है: आउटलेट से जुड़ा एडॉप्टर फोन की बैटरी की बाहरी ताकतों के खिलाफ चार्ज की गति का कारण बनता है, और बैटरी को चार्ज किया जाता है!

हमारे सूत्रों की व्युत्पत्ति में अब क्या परिवर्तन होगा? केवल एक चीज - बाहरी ताकतों का काम नकारात्मक हो जाएगा:

तब एक अमानवीय खंड के लिए ओम का नियम रूप लेगा:

(8)

जहां, पहले की तरह, खंड पर वोल्टेज है।

आइए सूत्र (7) और (8) को एक साथ रखें और ईएमएफ वाले खंड के लिए ओम का नियम इस प्रकार लिखें:

धारा एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर प्रवाहित होती है। यदि वर्तमान की दिशा बाहरी बलों की दिशा से मेल खाती है, तो एक "प्लस" सामने रखा जाता है; यदि ये दिशाएँ विपरीत हों, तो "माइनस" लगा दिया जाता है।

विद्युत सर्किटएक वर्तमान स्रोत, बिजली उपभोक्ता, कनेक्टिंग तार और एक कुंजी शामिल है जो सर्किट और अन्य तत्वों को खोलने और बंद करने का काम करती है (चित्र 1)।

सर्किट में विद्युत उपकरणों को जोड़ने का तरीका दिखाने वाले चित्र कहलाते हैं विद्युत आरेख. आरेखों पर उपकरणों को पारंपरिक संकेतों द्वारा दर्शाया गया है।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, सर्किट में विद्युत प्रवाह को बनाए रखने के लिए, यह आवश्यक है कि इसके सिरों पर (चित्र 2) एक निरंतर संभावित अंतर हो φ ए- φ बी। चलो शुरुआती समय में φ ए> φ बी, फिर सकारात्मक चार्ज ट्रांसफर क्यूएक बिंदु से लेकिनबिल्कुल परउनके बीच संभावित अंतर में कमी आएगी। निरंतर संभावित अंतर बनाए रखने के लिए, ठीक उसी चार्ज को से स्थानांतरित करना आवश्यक है बीमें ए. यदि दिशा में लेकिन → परचार्ज एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकतों की कार्रवाई के तहत चलते हैं, फिर दिशा में पर → लेकिनआवेशों की गति स्थिरवैद्युत क्षेत्र की शक्तियों के विरुद्ध होती है, अर्थात्। एक गैर-इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकृति की ताकतों की कार्रवाई के तहत, तथाकथित तृतीय-पक्ष बल। यह स्थिति एक वर्तमान स्रोत में पूरी होती है जो विद्युत आवेशों की गति का समर्थन करती है। अधिकांश वर्तमान स्रोतों में, केवल इलेक्ट्रॉन चलते हैं, गैल्वेनिक कोशिकाओं में - दोनों संकेतों के आयन।

विद्युत प्रवाह के स्रोत उनके डिजाइन में भिन्न हो सकते हैं, लेकिन उनमें से किसी में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशित कणों को अलग करने का कार्य किया जाता है। आरोपों का पृथक्करण क्रिया के तहत होता है बाहरी ताकतें. तृतीय-पक्ष बल केवल वर्तमान स्रोत के अंदर कार्य करते हैं और रासायनिक प्रक्रियाओं (बैटरी, गैल्वेनिक सेल), प्रकाश की क्रिया (फोटोकेल्स), चुंबकीय क्षेत्र (जनरेटर) को बदलने आदि के कारण हो सकते हैं।

किसी भी वर्तमान स्रोत को इलेक्ट्रोमोटिव बल - ईएमएफ द्वारा विशेषता है।

विद्युत प्रभावन बल ε वर्तमान स्रोत एक भौतिक अदिश राशि है जो एक बंद सर्किट के साथ एक सकारात्मक चार्ज को स्थानांतरित करने के लिए बाहरी बलों के काम के बराबर है

इलेक्ट्रोमोटिव बल की एसआई इकाई वोल्ट (वी) है।

ईएमएफ एक वर्तमान स्रोत की ऊर्जा विशेषता है।

वर्तमान स्रोत में, आवेशित कणों के पृथक्करण पर कार्य के दौरान, यांत्रिक, प्रकाश, आंतरिक, आदि का परिवर्तन होता है। बिजली में ऊर्जा। अलग-अलग कण वर्तमान स्रोत के ध्रुवों पर जमा होते हैं (उन स्थानों पर जहां उपभोक्ता टर्मिनलों या क्लैंप का उपयोग करके जुड़े होते हैं)। वर्तमान स्रोत का एक ध्रुव धनात्मक रूप से आवेशित होता है, दूसरा ऋणात्मक रूप से। वर्तमान स्रोत के ध्रुवों के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र बनाया जाता है। यदि किसी चालक द्वारा किसी धारा स्रोत के ध्रुवों को जोड़ा जाता है, तो ऐसे विद्युत परिपथ में विद्युत धारा उत्पन्न होती है। इस मामले में, क्षेत्र की प्रकृति बदल जाती है, यह इलेक्ट्रोस्टैटिक होना बंद कर देता है।

चित्रा 3 एक गोलाकार कंडक्टर के रूप में वर्तमान स्रोत के नकारात्मक टर्मिनल और उससे जुड़े धातु के तार के अंत के खंड को योजनाबद्ध रूप से दिखाता है। बिंदीदार रेखा तार में डालने से पहले टर्मिनल क्षेत्र की ताकत की कुछ रेखाएं दिखाती है, और तीर संख्याओं के साथ चिह्नित बिंदुओं पर स्थित तार के मुक्त इलेक्ट्रॉनों पर अभिनय करने वाले बलों को दिखाते हैं। टर्मिनल क्षेत्र के कूलम्ब बलों की कार्रवाई के तहत तार के क्रॉस सेक्शन के विभिन्न बिंदुओं पर इलेक्ट्रॉन न केवल तार की धुरी के साथ गति प्राप्त करते हैं। उदाहरण के लिए, एक बिंदु पर स्थित एक इलेक्ट्रॉन 1 , "वर्तमान" आंदोलन में शामिल है। लेकिन निकट बिंदु 2, 3, 4, 5 इलेक्ट्रॉनों में तार की सतह पर जमा होने की क्षमता होती है। इसके अलावा, तार की लंबाई के साथ इलेक्ट्रॉनों का सतह वितरण एक समान नहीं होगा। इसलिए, एक तार को एक वर्तमान स्रोत टर्मिनल से जोड़ने से कुछ इलेक्ट्रॉन तार के साथ आगे बढ़ेंगे, और कुछ इलेक्ट्रॉन सतह पर जमा हो जाएंगे। इसकी सतह पर इलेक्ट्रॉनों का असमान वितरण इस सतह की गैर-समतुल्यता सुनिश्चित करता है, कंडक्टर की सतह के साथ निर्देशित विद्युत क्षेत्र की ताकत के घटकों की उपस्थिति। यह स्वयं कंडक्टर के पुनर्वितरित इलेक्ट्रॉनों का क्षेत्र है और अन्य इलेक्ट्रॉनों की क्रमबद्ध गति सुनिश्चित करता है। यदि कंडक्टर की सतह पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण समय के साथ नहीं बदलता है, तो ऐसे क्षेत्र को कहा जाता है स्थिर विद्युत क्षेत्र. इस प्रकार, एक स्थिर विद्युत क्षेत्र बनाने में मुख्य भूमिका वर्तमान स्रोत के ध्रुवों पर स्थित आवेशों द्वारा निभाई जाती है। जब विद्युत परिपथ बंद हो जाता है, तो कंडक्टर के मुक्त आवेशों के साथ इन आवेशों की परस्पर क्रिया से कंडक्टर की पूरी सतह पर असम्पीडित सतह आवेशों का आभास होता है। ये आवेश ही हैं जो चालक के अंदर उसकी पूरी लंबाई के साथ एक स्थिर विद्युत क्षेत्र बनाते हैं। कंडक्टर के अंदर का यह क्षेत्र एक समान है, और तनाव की रेखाएं कंडक्टर की धुरी के साथ निर्देशित होती हैं (चित्र 4)। कंडक्टर के साथ एक विद्युत क्षेत्र स्थापित करने की प्रक्रिया गति से होती है सी≈ 3 10 8 मी/से.

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की तरह, यह संभावित है। लेकिन इन क्षेत्रों के बीच महत्वपूर्ण अंतर हैं:

1. स्थिरवैद्युत क्षेत्र - स्थिर आवेशों का क्षेत्र। एक स्थिर विद्युत क्षेत्र का स्रोत गतिमान आवेश हैं, और आवेशों की कुल संख्या और किसी दिए गए स्थान में उनके वितरण का पैटर्न समय के साथ नहीं बदलता है;

2. कंडक्टर के बाहर एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र मौजूद है। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत हमेशा कंडक्टर के आयतन के अंदर 0 के बराबर होती है, और कंडक्टर की बाहरी सतह के प्रत्येक बिंदु पर इस सतह के लंबवत निर्देशित होती है। कंडक्टर के बाहर और अंदर दोनों जगह एक स्थिर विद्युत क्षेत्र मौजूद है। एक स्थिर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता कंडक्टर के आयतन के अंदर शून्य के बराबर नहीं होती है, और सतह पर और आयतन के अंदर तीव्रता के घटक होते हैं जो कंडक्टर की सतह के लंबवत नहीं होते हैं;

3. कंडक्टर के विभिन्न बिंदुओं की क्षमताएं जिनके माध्यम से प्रत्यक्ष धारा अलग-अलग होती है (कंडक्टर की सतह और आयतन समविभव नहीं होते हैं)। इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में एक कंडक्टर की सतह पर सभी बिंदुओं की क्षमता समान होती है (कंडक्टर की सतह और मात्रा समविभव हैं);

4. एक इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति के साथ नहीं होता है, लेकिन एक स्थिर विद्युत क्षेत्र इसकी उपस्थिति के साथ होता है और इसके साथ अटूट रूप से जुड़ा होता है।