ფიზიკაში, კონცეფცია ელექტრომამოძრავებელი ძალა(შემოკლებით - EMF) გამოიყენება როგორც დენის წყაროების ძირითადი ენერგეტიკული მახასიათებელი.

ელექტრომოძრავი ძალა (EMF)

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) - ენერგიის წყაროს უნარი შექმნას და შეინარჩუნოს პოტენციური განსხვავება დამჭერებზე.

EMF- იზომება ვოლტებში

წყაროს ტერმინალებზე ძაბვა ყოველთვის ნაკლებია EMFძაბვის ვარდნით.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა

U RH = E – U R0

U RH არის ძაბვა წყაროს ტერმინალებზე. გაზომილია დახურული გარე წრედით.

E - EMF - იზომება ქარხანაში.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის სამუშაოს გაყოფის კოეფიციენტს, რომელიც ელექტრული მუხტის გადაადგილებისას ხორციელდება გარე ძალებით დახურულ წრეში, თავად ამ მუხტამდე.

უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტრომამოძრავებელი ძალადენის წყაროში ასევე ხდება დენის არარსებობის შემთხვევაში, ანუ როდესაც წრე ღიაა. ამ სიტუაციას ჩვეულებრივ უწოდებენ "უსაქმურს" და თავად მნიშვნელობას EMFროდესაც ის უდრის იმ პოტენციალების სხვაობას, რომლებიც ხელმისაწვდომია მიმდინარე წყაროს ტერმინალებში.

ქიმიური ელექტრომამოძრავებელი ძალა

ქიმიური ელექტრომამოძრავებელი ძალაიმყოფება ბატარეებში, გალვანურ ბატარეებში კოროზიის პროცესების დროს. პრინციპიდან გამომდინარე, რომელზედაც აგებულია ენერგიის კონკრეტული წყაროს მუშაობა, მათ უწოდებენ ბატარეებს ან გალვანურ უჯრედებს.

გალვანური უჯრედების ერთ-ერთი მთავარი განმასხვავებელი მახასიათებელია ის, რომ ეს დენის წყაროები, ასე ვთქვათ, ერთჯერადია. მათი ფუნქციონირებისას ის აქტიური ნივთიერებები, რომელთა გამო გამოიყოფა ელექტრო ენერგია, ქიმიური რეაქციების შედეგად, თითქმის მთლიანად იშლება. სწორედ ამიტომ, თუ გალვანური უჯრედი მთლიანად დაცლილია, მაშინ მისი დენის წყაროდ გამოყენება აღარ არის შესაძლებელი.

გალვანური უჯრედებისგან განსხვავებით, ბატარეები ხელახლა გამოიყენება. ეს შესაძლებელია, რადგან მათში მიმდინარე ქიმიური რეაქციები შექცევადია.

ელექტრომაგნიტური ელექტრომოძრავი ძალა

ელექტრომაგნიტური EMFხდება ისეთი მოწყობილობების მუშაობის დროს, როგორიცაა დინამოები, ელექტროძრავები, ჩოკები, ტრანსფორმატორები და ა.შ.

მისი არსი ასეთია: როდესაც გამტარები მოთავსებულია მაგნიტურ ველში და ისინი მოძრაობენ მასში ისე, რომ ძალის მაგნიტური ხაზები იკვეთება, ხელმძღვანელობა ხდება. EMF. თუ წრე დახურულია, მაშინ მასში ელექტრული დენი ჩნდება.

ფიზიკაში ზემოთ აღწერილ ფენომენს ელექტრომაგნიტური ინდუქცია ეწოდება. ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც ამ შემთხვევაში არის გამოწვეული, ე.წ EMFინდუქცია.

უნდა აღინიშნოს, რომ მიუთითებს EMFინდუქცია ხდება არა მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც გამტარი მოძრაობს მაგნიტურ ველში, არამედ როდესაც ის რჩება სტაციონარული, მაგრამ ამავე დროს იცვლება თავად მაგნიტური ველის სიდიდე.

ფოტოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც არსებობს გარე ან შიდა ფოტოელექტრული ეფექტი.

ფიზიკაში ფოტოელექტრული ეფექტი (ფოტოელექტრული ეფექტი) ნიშნავს მოვლენათა იმ ჯგუფს, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც სინათლე მოქმედებს ნივთიერებაზე და ამავე დროს მასში ელექტრონები გამოიყოფა. ამას ეწოდება გარე ფოტოელექტრული ეფექტი. თუმცა თუ გამოჩნდება ელექტრომამოძრავებელი ძალაან ნივთიერების ელექტრული გამტარობა იცვლება, მაშინ ისინი საუბრობენ შიდა ფოტოელექტრული ეფექტის შესახებ.

ახლა, როგორც გარე, ასევე შიდა ფოტოელექტრული ეფექტები ძალიან ფართოდ გამოიყენება ისეთი სინათლის გამოსხივების მიმღების დიდი რაოდენობის შესაქმნელად და წარმოებისთვის, რომლებიც სინათლის სიგნალებს ელექტროდ გარდაქმნიან. ყველა ამ მოწყობილობას ეწოდება ფოტოცელი და გამოიყენება როგორც ტექნოლოგიაში, ასევე სხვადასხვა სამეცნიერო კვლევაში. კერძოდ, ფოტოცელი გამოიყენება ყველაზე ობიექტური ოპტიკური გაზომვების გასაკეთებლად.

ელექტროსტატიკური მამოძრავებელი ძალა

რაც შეეხება ამ ტიპს ელექტრომამოძრავებელი ძალა, შემდეგ ის, მაგალითად, ხდება მექანიკური ხახუნის დროს, რომელიც ხდება ელექტროფორის ერთეულებში (სპეციალური ლაბორატორიული დემონსტრირება და დამხმარე მოწყობილობები), ასევე ხდება ჭექა-ქუხილში.

Wimshurst გენერატორები (ეს არის ელექტროფორის მანქანების სხვა სახელი) იყენებენ ისეთ ფენომენს, როგორიცაა ელექტროსტატიკური ინდუქცია მათი მუშაობისთვის. მათი ექსპლუატაციის დროს ელექტრული მუხტები გროვდება ბოძებზე, ლეიდენის ქილებში და პოტენციური განსხვავება შეიძლება მიაღწიოს ძალიან მნიშვნელოვან მნიშვნელობებს (რამდენიმე ასეულ ათას ვოლტამდე).

სტატიკური ელექტროენერგიის ბუნება ის არის, რომ ის წარმოიქმნება, როდესაც ელექტრონების დაკარგვის ან შეძენის გამო, ირღვევა ინტრამოლეკულური ან ინტრაატომური წონასწორობა.

პიეზოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც ხდება ნივთიერებების შეკუმშვა ან გაჭიმვა, რომელსაც ეწოდება პიეზოელექტრიკა. ისინი ფართოდ გამოიყენება დიზაინებში, როგორიცაა პიეზოელექტრული სენსორები, კრისტალური ოსცილატორები, ჰიდროფონები და სხვა.

ეს არის პიეზოელექტრული ეფექტი, რომელიც ეფუძნება პიეზოელექტრული სენსორების მუშაობას. ისინი თავად მიეკუთვნებიან ე.წ. გენერატორის ტიპის სენსორებს. მათში შემავალი არის გამოყენებული ძალა, ხოლო გამომავალი არის ელექტროენერგიის რაოდენობა.

რაც შეეხება ისეთ მოწყობილობებს, როგორიცაა ჰიდროფონები, მათი მუშაობა ეფუძნება ეგრეთ წოდებული პირდაპირი პიეზოელექტრული ეფექტის პრინციპს, რომელიც გააჩნია პიეზოკერამიკულ მასალებს. მისი არსი მდგომარეობს იმაში, რომ თუ ხმის წნევა გამოიყენება ამ მასალების ზედაპირზე, მაშინ მათ ელექტროდებზე ჩნდება პოტენციური განსხვავება. უფრო მეტიც, ეს არის ხმის წნევის სიდიდის პროპორციული.

პიეზოელექტრული მასალების გამოყენების ერთ-ერთი მთავარი სფეროა კვარცის ოსცილატორების წარმოება, რომლებსაც აქვთ კვარცის რეზონატორები თავიანთ დიზაინში. ასეთი მოწყობილობები შექმნილია მკაცრად ფიქსირებული სიხშირის რხევების მისაღებად, რომლებიც მდგრადია როგორც დროში, ასევე ტემპერატურის ცვლილებებთან და ასევე აქვთ ფაზის ხმაურის ძალიან დაბალი დონე.

თერმიონული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც დამუხტული ნაწილაკების თერმული ემისია ხდება გაცხელებული ელექტროდების ზედაპირიდან. თერმიონული ემისია პრაქტიკაში საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად, მასზეა დაფუძნებული თითქმის ყველა რადიო მილის მუშაობა.

თერმოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში EMFხდება მაშინ, როდესაც განსხვავებული გამტარების სხვადასხვა ბოლოებზე ან უბრალოდ მიკროსქემის სხვადასხვა ნაწილში, ტემპერატურა ნაწილდება ძალიან არათანაბრად.

თერმოელექტრული ელექტრომამოძრავებელი ძალაგამოიყენება მოწყობილობებში, როგორიცაა პირომეტრები, თერმოწყვილები და სამაცივრო მანქანები. სენსორებს, რომელთა მოქმედება ეფუძნება ამ ფენომენს, ეწოდება თერმოელექტრული და, ფაქტობრივად, არის თერმოწყვილები, რომლებიც შედგება ერთმანეთთან შედუღებული, სხვადასხვა ლითონისგან დამზადებული ელექტროდებისგან. როდესაც ეს ელემენტები თბება ან გაცივებულია, ა EMF, რომელიც ტემპერატურის ცვლილების პროპორციულია.

გამტარის ბოლოებში და, შესაბამისად, დენი, აუცილებელია არსებობდეს არაელექტრული ხასიათის გარე ძალები, რომელთა დახმარებით ხდება ელექტრული მუხტების გამოყოფა.

მესამე მხარის ძალებინებისმიერ ძალას, რომელიც მოქმედებს ელექტრულად დამუხტულ ნაწილაკებზე წრეში, ეწოდება, გარდა ელექტროსტატიკური (ანუ კულონი).

მესამე მხარის ძალები მოძრაობაში აყენებენ დამუხტულ ნაწილაკებს ყველა დენის წყაროში: გენერატორებში, ელექტროსადგურებში, გალვანურ უჯრედებში, ბატარეებში და ა.შ.

როდესაც წრე დახურულია, წრედის ყველა გამტარში იქმნება ელექტრული ველი. დენის წყაროს შიგნით, მუხტები მოძრაობენ გარე ძალების მოქმედებით კულონის ძალების მიმართ (ელექტრონები გადადიან დადებითად დამუხტული ელექტროდიდან უარყოფითზე), ხოლო დანარჩენ წრეში მათ ამოძრავებს ელექტრული ველი (იხ. სურათი ზემოთ. ).

მიმდინარე წყაროებში, დამუხტული ნაწილაკების განცალკევებაზე მუშაობის პროცესში, სხვადასხვა ტიპის ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად. გარდაქმნილი ენერგიის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ ელექტრომოძრავი ძალის შემდეგ ტიპებს:

- ელექტროსტატიკური- ელექტროფორის მანქანაში, რომელშიც ხახუნის დროს მექანიკური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად;

- თერმოელექტრული- თერმოელემენტში, სხვადასხვა ლითონისგან დამზადებული ორი მავთულის გახურებული შეერთების შიდა ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად;

- ფოტოელექტრული- ფოტოცელში. აქ სინათლის ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად: როდესაც გარკვეული ნივთიერებები განათებულია, მაგალითად, სელენი, სპილენძის ოქსიდი (I), სილიციუმი, შეინიშნება უარყოფითი ელექტრული მუხტის დაკარგვა;

- ქიმიური- გალვანურ უჯრედებში, ბატარეებში და სხვა წყაროებში, რომლებშიც ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად.

ელექტრომოძრავი ძალა (EMF)- მიმდინარე წყაროების დამახასიათებელი. EMF-ის კონცეფცია შემოიღო G. Ohm-მა 1827 წელს DC სქემებისთვის. 1857 წელს კირხჰოფმა განსაზღვრა EMF, როგორც გარე ძალების მუშაობა ერთეული ელექტრული მუხტის გადაცემის დროს დახურულ წრედზე:

ɛ \u003d A st / q,

სადაც ɛ - მიმდინარე წყაროს EMF, ქ- გარე ძალების მუშაობა, ქარის გადარიცხული გადასახადის ოდენობა.

ელექტრომამოძრავებელი ძალა გამოიხატება ვოლტებში.

ჩვენ შეგვიძლია ვისაუბროთ ელექტროძრავის ძალაზე მიკროსქემის ნებისმიერ ნაწილში. ეს არის გარე ძალების სპეციფიკური მუშაობა (ერთეული მუხტის გადაადგილების სამუშაო) არა მთელ წრეში, არამედ მხოლოდ ამ მხარეში.

დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა.

მოდით არსებობდეს მარტივი დახურული წრე, რომელიც შედგება დენის წყაროსგან (მაგალითად, გალვანური უჯრედი, ბატარეა ან გენერატორი) და წინააღმდეგობის მქონე რეზისტორი. რ. დახურულ წრეში დენი არსად წყდება, შესაბამისად, ის ასევე არსებობს დენის წყაროს შიგნით. ნებისმიერი წყარო წარმოადგენს გარკვეულ წინააღმდეგობას დენის მიმართ. ჰქვია მიმდინარე წყაროს შიდა წინააღმდეგობადა აღინიშნება ასოთი რ.

გენერატორში რ- ეს არის გრაგნილის წინააღმდეგობა, გალვანურ უჯრედში - ელექტროლიტური ხსნარის და ელექტროდების წინააღმდეგობა.

ამრიგად, მიმდინარე წყაროს ახასიათებს EMF და შიდა წინააღმდეგობის მნიშვნელობები, რაც განსაზღვრავს მის ხარისხს. მაგალითად, ელექტროსტატიკურ მანქანებს აქვთ ძალიან მაღალი EMF (ათიათასობით ვოლტამდე), მაგრამ ამავე დროს მათი შიდა წინააღმდეგობა უზარმაზარია (ასობით Mohms-მდე). ამიტომ ისინი უვარგისია მაღალი დენების მისაღებად. გალვანურ უჯრედებში, EMF არის მხოლოდ დაახლოებით 1 V, მაგრამ შიდა წინააღმდეგობა ასევე მცირეა (დაახლოებით 1 Ohm ან ნაკლები). ეს მათ საშუალებას აძლევს მიიღონ ამპერებში გაზომილი დენები.

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია - ელექტრული დენების წარმოქმნა მაგნიტური ველებით, რომლებიც იცვლება დროთა განმავლობაში. ფარადეისა და ჰენრის მიერ ამ ფენომენის აღმოჩენამ გარკვეული სიმეტრია შემოიტანა ელექტრომაგნიტიზმის სამყაროში. მაქსველმა ერთ თეორიაში მოახერხა ცოდნის შეგროვება ელექტროენერგიისა და მაგნეტიზმის შესახებ. მისმა კვლევამ იწინასწარმეტყველა ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობა ექსპერიმენტულ დაკვირვებებამდე. ჰერცმა დაამტკიცა მათი არსებობა და გაუხსნა კაცობრიობისთვის ტელეკომუნიკაციების ეპოქა.

ფარადეისა და ლენცის კანონები

ელექტრული დენები ქმნის მაგნიტურ ეფექტებს. შესაძლებელია თუ არა მაგნიტურმა ველმა ელექტრული ველის წარმოქმნა? ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ სასურველი ეფექტები წარმოიქმნება დროთა განმავლობაში მაგნიტური ველის ცვლილებების გამო.

როდესაც გამტარს კვეთს ალტერნატიული მაგნიტური ნაკადი, მასში წარმოიქმნება ელექტრომოძრავი ძალა, რაც იწვევს ელექტრო დენს. სისტემა, რომელიც წარმოქმნის დენს, შეიძლება იყოს მუდმივი მაგნიტი ან ელექტრომაგნიტი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი რეგულირდება ორი კანონით: ფარადეის და ლენცის.

ლენცის კანონი საშუალებას გაძლევთ დაახასიათოთ ელექტრომოძრავი ძალა მისი მიმართულების მიმართ.

Მნიშვნელოვანი!ინდუცირებული ემფ-ის მიმართულება ისეთია, რომ მის მიერ წარმოქმნილი დენი ეწინააღმდეგება მიზეზს, რომელიც ქმნის მას.

ფარადეიმ შენიშნა, რომ ინდუცირებული დენის ინტენსივობა იზრდება, როდესაც წრეზე გამავალი ველის ხაზების რაოდენობა უფრო სწრაფად იცვლება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF პირდაპირ არის დამოკიდებული მოძრავი მაგნიტური ნაკადის სიჩქარეზე.

ინდუქციური emf ფორმულა განისაზღვრება შემდეგნაირად:

E \u003d - dF / dt.

ნიშანი "-" გვიჩვენებს, თუ როგორ უკავშირდება ინდუცირებული ემფ-ის პოლარობა ნაკადის ნიშანს და ცვალებადი სიჩქარის ნიშანს.

მიღებულია ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის ზოგადი ფორმულირება, საიდანაც შეიძლება გამოვიდეს გამონათქვამები ცალკეული შემთხვევებისთვის.

მავთულის მოძრაობა მაგნიტურ ველში

როდესაც l სიგრძის მავთული მოძრაობს მაგნიტურ ველში B ინდუქციით, EMF ინდუცირებული იქნება მის შიგნით, მისი წრფივი სიჩქარის პროპორციული v. EMF-ის გამოსათვლელად გამოიყენება ფორმულა:

• მაგნიტური ველის მიმართულების პერპენდიკულარული გამტარის მოძრაობის შემთხვევაში:

E \u003d - B x l x v;

• α განსხვავებული კუთხით მოძრაობის შემთხვევაში:

E \u003d - B x l x v x sin α.

ინდუცირებული EMF და დენი მიმართული იქნება იმ მიმართულებით, რომელსაც ჩვენ ვპოულობთ მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით: მაგნიტური ველის ხაზებზე ხელის პერპენდიკულარულად დაყენებით და ცერა თითით მიმართული მიმართულებით, შეგიძლიათ გაიგოთ EMF-ის მიმართულება საიდანაც. დარჩენილი ოთხი გასწორებული თითი.

მბრუნავი კოჭა

ელექტროენერგიის გენერატორის მოქმედება ეფუძნება მიკროსქემის ბრუნვას MP-ში, რომელსაც აქვს N მოხვევები.

EMF ინდუცირებულია ელექტრულ წრეში, როდესაც მაგნიტური ნაკადი კვეთს მას, მაგნიტური ნაკადის განმარტების შესაბამისად Ф = B x S x cos α (მაგნიტური ინდუქცია გამრავლებული ზედაპირის ფართობზე, რომლითაც გადის MP და კოსინუსის B ვექტორისა და S სიბრტყის პერპენდიკულარული წრფის მიერ წარმოქმნილი კუთხე).

ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ F ექვემდებარება ცვლილებებს შემდეგ შემთხვევებში:

• MF ცვლილებების ინტენსივობა - ვექტორი B;
• კონტურით შემოსაზღვრული ფართობი მერყეობს;
• იცვლება მათ შორის კუთხით მოცემული ორიენტაცია.

ფარადეის პირველ ექსპერიმენტებში ინდუცირებული დენები მიიღეს მაგნიტური ველის B შეცვლით. თუმცა, შესაძლებელია EMF-ის გამოწვევა მაგნიტის გადაადგილების ან დენის შეცვლის გარეშე, არამედ უბრალოდ მაგნიტურ ველში მისი ღერძის გარშემო კოჭის ბრუნვით. ამ შემთხვევაში, მაგნიტური ნაკადი იცვლება α კუთხის ცვლილების გამო. ხვეული, ბრუნვის დროს, კვეთს დეპუტატის ხაზებს, წარმოიქმნება ემფ.

თუ ხვეული ბრუნავს ერთნაირად, ეს პერიოდული ცვლილება იწვევს მაგნიტური ნაკადის პერიოდულ ცვლილებას. ან ყოველ წამში გადაკვეთილი ძალის MF ხაზების რაოდენობა იღებს თანაბარ მნიშვნელობებს თანაბარი დროის ინტერვალებით.

Მნიშვნელოვანი!ინდუცირებული ემფ იცვლება ორიენტაციის დროს დროთა განმავლობაში დადებითიდან უარყოფითზე და პირიქით. EMF-ის გრაფიკული გამოსახულება არის სინუსოიდური ხაზი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF ფორმულისთვის გამოიყენება გამოთქმა:

E \u003d B x ω x S x N x sin ωt, სადაც:

• S არის ერთი შემობრუნებით ან ჩარჩოთი შეზღუდული ფართობი;
• N არის ბრუნთა რაოდენობა;
• ω არის კუთხოვანი სიჩქარე, რომლითაც ხვეული ბრუნავს;
• B – MF ინდუქცია;
• კუთხე α = ωt.

პრაქტიკაში, ალტერნატორებში, ხშირად კოჭა რჩება სტაციონარული (სტატორი) და ელექტრომაგნიტი ბრუნავს მის გარშემო (როტორი).

EMF თვითინდუქცია

როდესაც ალტერნატიული დენი გადის კოჭში, ის წარმოქმნის ალტერნატიულ მაგნიტურ ველს, რომელსაც აქვს ცვალებადი მაგნიტური ნაკადი, რომელიც იწვევს ემფ. ამ ეფექტს თვითინდუქციას უწოდებენ.

ვინაიდან დეპუტატი დენის ინტენსივობის პროპორციულია, მაშინ:

სადაც L არის ინდუქციურობა (H), რომელიც განისაზღვრება გეომეტრიული სიდიდეებით: მობრუნებების რაოდენობა სიგრძის ერთეულზე და მათი განივი კვეთის ზომები.

ინდუქციური emf-სთვის ფორმულა იღებს ფორმას:

E \u003d - L x dI / dt.

თუ ორი სპირალი განლაგებულია გვერდიგვერდ, მაშინ მათში წარმოიქმნება ურთიერთინდუქციის EMF, რაც დამოკიდებულია ორივე სქემის გეომეტრიაზე და მათ ორიენტაციაზე ერთმანეთთან შედარებით. როდესაც სქემების განცალკევება იზრდება, ურთიერთინდუქციურობა მცირდება, რადგან მცირდება მათ დამაკავშირებელი მაგნიტური ნაკადი.

მოდით იყოს ორი ხვეული. N1 შემობრუნებით ერთი ხვეულის მავთულის მეშვეობით მიედინება I1 დენი, რომელიც ქმნის კოჭში N2 შემობრუნებით გამავალ MF-ს. შემდეგ:

1. მეორე კოჭის ორმხრივი ინდუქციურობა პირველთან შედარებით:

M21 = (N2 x F21)/I1;

1. მაგნიტური ნაკადი:

F21 = (M21/N2) x I1;

1. იპოვეთ ინდუცირებული ემფ:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

1. EMF ინდუცირებულია იდენტურად პირველ ხვეულში:

E1 = - M12 x dI2/dt;

Მნიშვნელოვანი!ერთ კოჭში ურთიერთ ინდუქციით გამოწვეული ელექტრომამოძრავებელი ძალა ყოველთვის პროპორციულია მეორეში ელექტრული დენის ცვლილებისა.

ორმხრივი ინდუქციურობა შეიძლება ჩაითვალოს ტოლი:

M12 = M21 = M.

შესაბამისად, E1 = - M x dI2/dt და E2 = M x dI1/dt.

M = K √ (L1 x L2),

სადაც K არის შეერთების კოეფიციენტი ორ ინდუქციებს შორის.

ურთიერთინდუქციურობის ფენომენი გამოიყენება ტრანსფორმატორებში - ელექტრო მოწყობილობებში, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ალტერნატიული ელექტრული დენის ძაბვის მნიშვნელობა. მოწყობილობა შედგება ორი ხვეულისგან, რომლებიც შემოხვეულია ერთი ბირთვის გარშემო. პირველში არსებული დენი ქმნის ცვალებად მაგნიტურ ველს მაგნიტურ წრეში და ელექტრულ დენს მეორე კოჭაში. თუ პირველი გრაგნილის შემობრუნების რაოდენობა მეორეზე ნაკლებია, ძაბვა იზრდება და პირიქით.

ელექტროენერგიის გამომუშავების, გარდაქმნის გარდა, მაგნიტური ინდუქცია გამოიყენება სხვა მოწყობილობებში. მაგალითად, მაგნიტური ლევიტაციის მატარებლებში, რომლებიც არ მოძრაობენ რელსებთან უშუალო კონტაქტში, მაგრამ ელექტრომაგნიტური მოგერიების ძალის გამო რამდენიმე სანტიმეტრით მაღლა მოძრაობენ.

ვიდეო

USE კოდიფიკატორის თემები: ელექტრომამოძრავებელი ძალა, დენის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა, ომის კანონი სრული ელექტრული წრედისთვის.

აქამდე ელექტრული დენის შესწავლისას განვიხილავდით თავისუფალი მუხტების მიმართულ მოძრაობას შიგნით გარე წრე, ანუ დირიჟორებში, რომლებიც დაკავშირებულია დენის წყაროს ტერმინალებთან.

როგორც ვიცით, დადებითი მუხტი:

გადადის გარე წრეში წყაროს დადებითი ტერმინალიდან;

მოძრაობს გარე წრედში სხვა მოძრავი მუხტების მიერ შექმნილი სტაციონარული ელექტრული ველის მოქმედებით;

ის მოდის წყაროს უარყოფით ტერმინალთან, ასრულებს თავის გზას გარე წრეში.

ახლა ჩვენმა დადებითმა მუხტმა უნდა დახუროს თავისი ტრაექტორია და დაბრუნდეს დადებით ტერმინალში. ამისათვის მან უნდა გადალახოს ბილიკის ბოლო სეგმენტი - მიმდინარე წყაროს შიგნით უარყოფითი ტერმინალიდან პოზიტივისკენ. მაგრამ დაფიქრდი: მას საერთოდ არ სურს იქ წასვლა! უარყოფითი ტერმინალი მას იზიდავს თავისკენ, დადებითი ტერმინალი აცილებს მას თავისგან და შედეგად, ჩვენს მუხტზე მოქმედებს ელექტრული ძალა წყაროს შიგნით, მიმართული. წინააღმდეგმუხტის მოძრაობა (ანუ დენის მიმართულების საწინააღმდეგოდ).

მესამე მხარის ძალა

თუმცა, დენი მიედინება წრეში; მაშასადამე, არსებობს ძალა, რომელიც ტერმინალების ელექტრული ველის წინააღმდეგობის მიუხედავად, მუხტს „გაათრევს“ წყაროში (ნახ. 1).

ბრინჯი. 1. მესამე მხარის ძალაუფლება

ამ ძალას ე.წ გარე ძალა; მისი წყალობით ფუნქციონირებს მიმდინარე წყარო. გარე ძალას არავითარი კავშირი არ აქვს სტაციონარულ ელექტრულ ველთან – ამბობენ, რომ მას აქვს არაელექტროწარმოშობა; მაგალითად, ბატარეებში, ის წარმოიქმნება შესაბამისი ქიმიური რეაქციების ნაკადის გამო.

აღნიშნეთ გარე ძალის მუშაობით დადებითი მუხტის q გადატანა დენის წყაროს შიგნით უარყოფითი ტერმინალიდან დადებითზე. ეს სამუშაო დადებითია, რადგან გარე ძალის მიმართულება ემთხვევა მუხტის მოძრაობის მიმართულებას. გარე ძალის მუშაობას ასევე უწოდებენ მიმდინარე წყაროს ოპერაცია.

გარე წრეში არ არის გარე ძალა, ამიტომ გარე ძალის მუშაობა მუხტის გადაადგილებაზე გარე წრედში ნულის ტოლია. ამრიგად, გარე ძალის მუშაობა მუხტის გადაადგილებისას მთელი წრედის გარშემო მცირდება ამ მუხტის გადაადგილებამდე მხოლოდ მიმდინარე წყაროს შიგნით. ამრიგად, ეს ასევე არის გარე ძალის მუშაობა მუხტის გადაადგილებაში მთელ ჯაჭვს.

ჩვენ ვხედავთ, რომ გარე ძალა არ არის პოტენციური - მისი მუშაობა დახურულ გზაზე მუხტის გადაადგილებისას არ არის ნულის ტოლი. სწორედ ეს არაპოტენციალი უზრუნველყოფს ელექტრული დენის მიმოქცევას; პოტენციური ელექტრული ველი, როგორც უკვე ვთქვით, არ შეუძლია მუდმივი დენის მხარდაჭერა.

გამოცდილება აჩვენებს, რომ სამუშაო პირდაპირპროპორციულია გადატანილი მუხტისა. აქედან გამომდინარე, თანაფარდობა აღარ არის დამოკიდებული მუხტზე და არის მიმდინარე წყაროს რაოდენობრივი მახასიათებელი. ეს ურთიერთობა მიუთითებს:

(1)

ეს მნიშვნელობა ე.წ ელექტრომამოძრავებელი ძალა(EMF) მიმდინარე წყარო. როგორც ხედავთ, EMF იზომება ვოლტებში (V), ამიტომ სახელწოდება "ელექტრომოძრავი ძალა" უკიდურესად სამწუხაროა. მაგრამ ის უკვე დიდი ხანია ფესვგადგმულია, ასე რომ თქვენ უნდა შეეგუოთ მას.

როდესაც ხედავთ წარწერას ბატარეაზე: "1.5 V", მაშინ იცოდეთ, რომ ეს არის ზუსტად EMF. არის თუ არა ეს მნიშვნელობა იმ ძაბვის ტოლი, რომელსაც ბატარეა ქმნის გარე წრედში? თურმე არა! ახლა ჩვენ გავიგებთ რატომ.

ომის კანონი სრული წრედისთვის

ნებისმიერ დენის წყაროს აქვს საკუთარი წინააღმდეგობა, რომელსაც ე.წ შიდა წინააღმდეგობაამ წყაროს. ამრიგად, დენის წყაროს აქვს ორი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი: EMF და შიდა წინააღმდეგობა.

მოდით, დენის წყარო EMF-ის ტოლი იყოს, ხოლო შიდა წინააღმდეგობა დაკავშირებულია რეზისტორთან (რომელიც ამ შემთხვევაში ე.წ. გარე რეზისტორი, ან გარე დატვირთვა, ან ტვირთამწეობა). ამ ყველაფერს ერთად ეძახიან სრული ჯაჭვი(ნახ. 2).

ბრინჯი. 2. სრული ჯაჭვი

ჩვენი ამოცანაა ვიპოვოთ დენი წრეში და ძაბვა რეზისტორზე.

დროთა განმავლობაში, მუხტი გადის წრეში. ფორმულის მიხედვით (1), მიმდინარე წყარო ასრულებს მუშაობას:

(2)

ვინაიდან მიმდინარე სიძლიერე მუდმივია, წყაროს მუშაობა მთლიანად გარდაიქმნება სითბოდ, რომელიც გამოიყოფა წინააღმდეგობებზე და. სითბოს ეს რაოდენობა განისაზღვრება ჯოულ-ლენცის კანონით:

(3)

ასე რომ, , და ჩვენ ვატოლებთ ფორმულების (2) და (3) სწორ ნაწილებს:

შემცირების შემდეგ მივიღებთ:

ასე რომ, ჩვენ ვიპოვეთ დენი წრეში:

(4)

ფორმულა (4) ეწოდება ომის კანონი სრული წრედისთვის.

თუ წყაროს ტერმინალებს აკავშირებთ უმნიშვნელო წინააღმდეგობის მავთულით, მაშინ მიიღებთ მოკლე ჩართვა. ამ შემთხვევაში, მაქსიმალური დენი მიედინება წყაროში - მოკლე ჩართვის დენი:

შიდა წინააღმდეგობის სიმცირის გამო, მოკლე ჩართვის დენი შეიძლება იყოს ძალიან დიდი. მაგალითად, ფანქრის ბატარეა ერთდროულად თბება ისე, რომ დაგიწვათ ხელები.

დენის სიძლიერის ცოდნა (ფორმულა (4)), ჩვენ შეგვიძლია ვიპოვოთ ძაბვა რეზისტორზე ოჰმის კანონის გამოყენებით მიკროსქემის განყოფილებისთვის:

(5)

ეს ძაბვა არის პოტენციური სხვაობა წერტილებსა და (ნახ. 2) შორის. წერტილის პოტენციალი უდრის წყაროს დადებითი ტერმინალის პოტენციალს; წერტილის პოტენციალი უდრის უარყოფითი ტერმინალის პოტენციალს. ამიტომ სტრესს (5) ასევე უწოდებენ ძაბვა წყაროს ტერმინალებზე.

ჩვენ ვხედავთ ფორმულიდან (5) რა მოხდება რეალურ წრეში - ბოლოს და ბოლოს, ის მრავლდება ერთზე ნაკლებ წილადზე. მაგრამ არის ორი შემთხვევა, როდესაც.

1. იდეალური მიმდინარე წყარო. ეს არის ნულოვანი შიდა წინააღმდეგობის წყაროს სახელი. ზე, ფორმულა (5) იძლევა .

2. Გახსნილი წრე. განვიხილოთ თავად დენის წყარო, ელექტრული წრედის გარეთ. ამ შემთხვევაში შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ გარე წინააღმდეგობა უსასრულოდ დიდია: . მაშინ მნიშვნელობა არ განსხვავდება და ფორმულა (5) კვლავ გვაძლევს .

ამ შედეგის მნიშვნელობა მარტივია: თუ წყარო არ არის დაკავშირებული წრედთან, მაშინ წყაროს ბოძებთან დაკავშირებული ვოლტმეტრი აჩვენებს მის EMF-ს..

ელექტრული წრედის ეფექტურობა

ძნელი არ არის იმის დანახვა, თუ რატომ უწოდებენ რეზისტორს დატვირთვას. წარმოიდგინეთ, რომ ეს ნათურაა. ნათურის მიერ წარმოქმნილი სითბო არის სასარგებლო, რადგან ამ სითბოს წყალობით ნათურა თავის დანიშნულებას ასრულებს - სინათლეს აძლევს.

მოდით აღვნიშნოთ დროის განმავლობაში დატვირთვაზე გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა.

თუ წრედში დენი არის , მაშინ

სითბოს გარკვეული რაოდენობა ასევე გამოიყოფა მიმდინარე წყაროზე:

წრეში გამოთავისუფლებული სითბოს მთლიანი რაოდენობაა:

ელექტრული წრედის ეფექტურობაარის სასარგებლო სითბოს თანაფარდობა ჯამთან:

მიკროსქემის ეფექტურობა უდრის ერთიანობას მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დენის წყარო იდეალურია.

ოჰმის კანონი ჰეტეროგენული ფართობისთვის

Ohm-ის მარტივი კანონი მოქმედებს მიკროსქემის ეგრეთ წოდებულ ერთგვაროვან მონაკვეთზე - ანუ იმ მონაკვეთზე, რომელზეც არ არის დენის წყაროები. ახლა ჩვენ მივიღებთ უფრო ზოგად კავშირებს, საიდანაც გამომდინარეობს როგორც ომის კანონი ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის, ასევე ზემოთ მიღებული ომის კანონი სრული წრედისთვის.

წრედის მონაკვეთი ე.წ ჰეტეროგენულითუ მას აქვს მიმდინარე წყარო. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არაჰომოგენური განყოფილება არის განყოფილება EMF-ით.

ნახ. 3 გვიჩვენებს არაჰომოგენურ განყოფილებას, რომელიც შეიცავს რეზისტორს და დენის წყაროს. წყაროს EMF არის , მისი შიდა წინააღმდეგობა ითვლება ნულამდე (თუ წყაროს შიდა წინააღმდეგობა არის , შეგიძლიათ უბრალოდ შეცვალოთ რეზისტორი რეზისტორით).

ბრინჯი. 3. EMF "ეხმარება" დენს:

მონაკვეთში მიმდინარე სიძლიერე ტოლია, დენი მიედინება წერტილიდან წერტილამდე. ეს დენი სულაც არ არის გამოწვეული ერთი წყაროთი. განსახილველი ტერიტორია, როგორც წესი, არის გარკვეული მიკროსქემის ნაწილი (სურათზე არ არის ნაჩვენები) და ამ წრეში შეიძლება იყოს სხვა დენის წყაროები. აქედან გამომდინარე, დენი არის კუმულაციური მოქმედების შედეგი ყველაწყაროები წრეში.

მოდით, წერტილების პოტენციალი იყოს ტოლი და, შესაბამისად. ჩვენ კიდევ ერთხელ ხაზს ვუსვამთ, რომ ჩვენ ვსაუბრობთ სტაციონარული ელექტრული ველის პოტენციალზე, რომელიც წარმოიქმნება მიკროსქემის ყველა წყაროს მოქმედებით - არა მხოლოდ ამ განყოფილების კუთვნილი წყარო, არამედ, შესაძლოა, ხელმისაწვდომი იყოს ამ განყოფილების გარეთ.

ძაბვა ჩვენს ტერიტორიაზე არის: დროთა განმავლობაში, მუხტი გადის მონაკვეთზე, ხოლო სტაციონარული ელექტრული ველი ასრულებს მუშაობას:

გარდა ამისა, პოზიტიურ სამუშაოს აკეთებს მიმდინარე წყარო (ბოლოს და ბოლოს, მუხტმა მასში გაიარა!):

მიმდინარე სიძლიერე მუდმივია, შესაბამისად, მთლიანი სამუშაო მუხტის წინსვლისთვის, რომელიც შესრულებულია ადგილზე სტაციონარული ელექტრული ველის და გარე წყაროს ძალებით, მთლიანად გარდაიქმნება სითბოდ:.

ჩვენ აქ ვცვლით გამონათქვამებს და ჯოულ-ლენცის კანონს:

შემცირებით ვიღებთ ომის კანონი წრედის არაჰომოგენური მონაკვეთისთვის:

(6)

ან, რომელიც იგივეა:

(7)

ყურადღება მიაქციეთ პლუს ნიშანს მის წინ. ჩვენ უკვე მივუთითეთ ამის მიზეზი - ამ შემთხვევაში მიმდინარე წყარო ასრულებს დადებითიმუშაობა, "გაათრიეს" მუხტი თავის შიგნით უარყოფითი ტერმინალიდან დადებითზე. მარტივად რომ ვთქვათ, წყარო „ეხმარება“ დენის გადინებას წერტილიდან წერტილამდე.

ჩვენ აღვნიშნავთ მიღებული ფორმულების ორ შედეგს (6) და (7).

1. თუ საიტი ერთგვაროვანია, მაშინ . შემდეგ (6) ფორმულიდან ვიღებთ - ომის კანონს ჯაჭვის ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის.

2. დავუშვათ, რომ დენის წყაროს აქვს შიდა წინააღმდეგობა. ეს, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, უდრის ჩანაცვლებას:

ახლა დავხუროთ ჩვენი განყოფილება წერტილების და . ჩვენ ვიღებთ ზემოთ განხილულ სრულ ჯაჭვს. ამ შემთხვევაში, გამოდის, რომ წინა ფორმულა ასევე გადაიქცევა ოჰმის კანონში სრული ჯაჭვისთვის:

ამრიგად, ომის კანონი ერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის და ომის კანონი სრული წრედისთვის ორივე გამომდინარეობს ომის კანონი არაჰომოგენური მონაკვეთისთვის.

შეიძლება იყოს შეერთების სხვა შემთხვევაც, როცა წყარო „ხელს უშლის“ დენის მონაკვეთში გადინებას. ასეთი სიტუაცია ნაჩვენებია ნახ. 4 . აქ დან მომავალი დენი მიმართულია წყაროს გარე ძალების მოქმედების წინააღმდეგ.

ბრინჯი. 4. EMF „ერევა“ დენში:

Როგორ არის ეს შესაძლებელი? ეს ძალიან მარტივია: სხვა წყაროები, რომლებიც ხელმისაწვდომია წრეში, განსახილველი განყოფილების გარეთ, "აჭარბებს" განყოფილებაში არსებულ წყაროს და აიძულებს დენს გადავიდეს წინააღმდეგ. ზუსტად ასე ხდება ტელეფონს დამუხტვისას: განყოფილებაში ჩართული ადაპტერი იწვევს მუხტების მოძრაობას ტელეფონის ბატარეის გარე ძალებზე და ამით ბატარეა იტენება!

რა შეიცვლება ახლა ჩვენი ფორმულების წარმოშობაში? მხოლოდ ერთი რამ - გარე ძალების მუშაობა უარყოფითი გახდება:

შემდეგ ოჰმის კანონი არაერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის მიიღებს ფორმას:

(8)

სადაც, როგორც ადრე, არის ძაბვა მონაკვეთზე.

მოდით შევკრიბოთ ფორმულები (7) და (8) ერთად და დავწეროთ ოჰმის კანონი EMF-ით განყოფილებისთვის შემდეგნაირად:

დენი მიედინება წერტილიდან წერტილამდე. თუ დენის მიმართულება ემთხვევა გარე ძალების მიმართულებას, მაშინ "პლიუსი" მოთავსებულია წინ; თუ ეს მიმართულებები საპირისპიროა, მაშინ იდება "მინუსი".

ელექტრული წრეშედგება დენის წყაროსგან, ელექტროენერგიის მომხმარებლებისგან, დამაკავშირებელი სადენებისგან და გასაღებისგან, რომელიც ემსახურება მიკროსქემის და სხვა ელემენტების გახსნას და დახურვას (ნახ. 1).

ნახატები, რომლებიც გვიჩვენებს, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ ელექტრო მოწყობილობები წრეში, ეწოდება ელექტრული დიაგრამები. დიაგრამებზე მოწყობილობები მითითებულია ჩვეულებრივი ნიშნებით.

როგორც აღინიშნა, წრეში ელექტრული დენის შესანარჩუნებლად აუცილებელია, რომ მის ბოლოებზე (ნახ. 2) იყოს მუდმივი პოტენციური სხვაობა. φ A- φ ბ. ნება საწყის დროს φ A > φ B , შემდეგ დადებითი მუხტის გადაცემა ქწერტილიდან მაგრამზუსტად ATგამოიწვევს მათ შორის პოტენციური სხვაობის შემცირებას. მუდმივი პოტენციური სხვაობის შესანარჩუნებლად აუცილებელია ზუსტად იგივე მუხტის გადატანა ბ in ა. თუ მიმართულებით მაგრამ → ATმუხტები მოძრაობენ ელექტროსტატიკური ველის ძალების მოქმედებით, შემდეგ მიმართულებით AT → მაგრამმუხტების მოძრაობა ხდება ელექტროსტატიკური ველის ძალების წინააღმდეგ, ე.ი. არაელექტროსტატიკური ხასიათის ძალების მოქმედებით მესამე მხარის ძალების ე.წ. ეს პირობა დაკმაყოფილებულია დენის წყაროში, რომელიც მხარს უჭერს ელექტრული მუხტების მოძრაობას. უმეტეს მიმდინარე წყაროებში მოძრაობენ მხოლოდ ელექტრონები, გალვანურ უჯრედებში - ორივე ნიშნის იონები.

ელექტრული დენის წყაროები შეიძლება განსხვავდებოდეს მათი დიზაინით, მაგრამ ნებისმიერ მათგანში მუშაობს დადებითად და უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების განცალკევება. ბრალდების გამიჯვნა ხდება მოქმედების ფარგლებში გარე ძალები. მესამე მხარის ძალები მოქმედებენ მხოლოდ მიმდინარე წყაროს შიგნით და შეიძლება გამოწვეული იყოს ქიმიური პროცესებით (ბატარეები, გალვანური უჯრედები), სინათლის მოქმედებით (ფოტოუჯრედები), მაგნიტური ველების შეცვლა (გენერატორები) და ა.შ.

ნებისმიერი დენის წყარო ხასიათდება ელექტრომამოძრავებელი ძალით - EMF.

ელექტრომამოძრავებელი ძალა ε დენის წყარო არის ფიზიკური სკალარული რაოდენობა, რომელიც უდრის გარე ძალების მუშაობას ერთი დადებითი მუხტის გადაადგილებისთვის დახურულ წრეში.

ელექტრომოძრავი ძალის SI ერთეული არის ვოლტი (V).

EMF არის ენერგიის მახასიათებელი მიმდინარე წყაროსთვის.

მიმდინარე წყაროში დამუხტული ნაწილაკების განცალკევებაზე მუშაობისას ხდება მექანიკური, მსუბუქი, შინაგანი და ა.შ. ენერგია ელექტროენერგიაში. განცალკევებული ნაწილაკები გროვდება დენის წყაროს პოლუსებზე (ადგილები, რომლებთანაც მომხმარებლები დაკავშირებულია ტერმინალების ან დამჭერების გამოყენებით). დენის წყაროს ერთი პოლუსი დამუხტულია დადებითად, მეორე კი უარყოფითად. დენის წყაროს პოლუსებს შორის იქმნება ელექტროსტატიკური ველი. თუ დენის წყაროს ბოძები დაკავშირებულია დირიჟორით, მაშინ ასეთ ელექტრულ წრეში წარმოიქმნება ელექტრული დენი. ამ შემთხვევაში, ველის ბუნება იცვლება, ის წყვეტს ელექტროსტატიკურობას.

ნახაზი 3 სქემატურად გვიჩვენებს დენის წყაროს უარყოფით ტერმინალს და მასზე მიმაგრებული ლითონის მავთულის ბოლოს მონაკვეთს სფერული გამტარის სახით. წერტილოვანი ხაზი აჩვენებს ტერმინალური ველის სიძლიერის ზოგიერთ ხაზს მავთულის მასში ჩასვლამდე, ხოლო ისრები აჩვენებს ძალებს, რომლებიც მოქმედებენ მავთულის თავისუფალ ელექტრონებზე, რომლებიც მდებარეობს რიცხვებით მონიშნულ წერტილებში. მავთულის ჯვრის მონაკვეთის სხვადასხვა წერტილში ელექტრონები ტერმინალური ველის კულონის ძალების მოქმედებით იძენენ მოძრაობას არა მხოლოდ მავთულის ღერძის გასწვრივ. მაგალითად, ელექტრონი, რომელიც მდებარეობს წერტილში 1 , ჩართულია „მიმდინარე“ მოძრაობაში. მაგრამ პუნქტებთან ახლოს 2, 3, 4, 5 ელექტრონებს აქვთ მავთულის ზედაპირზე დაგროვების უნარი. უფრო მეტიც, ელექტრონების ზედაპირის განაწილება მავთულის სიგრძეზე არ იქნება ერთგვაროვანი. ამრიგად, მავთულის დაკავშირება დენის წყაროს ტერმინალთან გამოიწვევს ელექტრონების გადაადგილებას მავთულის გასწვრივ, ხოლო ელექტრონების ნაწილის დაგროვებას ზედაპირზე. მის ზედაპირზე ელექტრონების არათანაბარი განაწილება უზრუნველყოფს ამ ზედაპირის არათანაბარ პოტენციალს, ელექტრული ველის სიძლიერის კომპონენტების არსებობას, რომლებიც მიმართულია გამტარის ზედაპირის გასწვრივ. ეს არის თავად გამტარის გადანაწილებული ელექტრონების ველი და უზრუნველყოფს სხვა ელექტრონების მოწესრიგებულ მოძრაობას. თუ ელექტრონების განაწილება გამტარის ზედაპირზე არ იცვლება დროთა განმავლობაში, მაშინ ასეთ ველს უწოდებენ სტაციონარული ელექტრული ველი. ამრიგად, სტაციონარული ელექტრული ველის შექმნისას მთავარ როლს ასრულებს დენის წყაროს ბოძებზე მდებარე მუხტები. როდესაც ელექტრული წრე დახურულია, ამ მუხტების ურთიერთქმედება გამტარის თავისუფალ მუხტებთან იწვევს არაკომპენსირებული ზედაპირული მუხტების გამოჩენას გამტარის მთელ ზედაპირზე. სწორედ ეს მუხტები ქმნის სტაციონარულ ელექტრულ ველს გამტარის შიგნით მის მთელ სიგრძეზე. გამტარის შიგნით ეს ველი ერთგვაროვანია და დაძაბულობის ხაზები მიმართულია გამტარის ღერძის გასწვრივ (ნახ. 4). დირიჟორის გასწვრივ ელექტრული ველის დამყარების პროცესი სიჩქარით ხდება გ≈ 3 10 8 მ/წმ.

ელექტროსტატიკური ველის მსგავსად, ის პოტენციურია. მაგრამ ამ სფეროებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებებია:

1. ელექტროსტატიკური ველი - ფიქსირებული მუხტების ველი. სტაციონარული ელექტრული ველის წყარო მოძრავი მუხტებია და მუხტების საერთო რაოდენობა და მოცემულ სივრცეში მათი განაწილების სქემა დროთა განმავლობაში არ იცვლება;

2. ელექტროსტატიკური ველი არსებობს გამტარის გარეთ. ელექტროსტატიკური ველის სიძლიერე ყოველთვის 0-ის ტოლია გამტარის მოცულობის შიგნით და გამტარის გარე ზედაპირის თითოეულ წერტილში მიმართულია ამ ზედაპირის პერპენდიკულურად. სტაციონარული ელექტრული ველი არსებობს როგორც გამტარის გარეთ, ასევე შიგნით. სტაციონარული ელექტრული ველის ინტენსივობა არ არის ნულის ტოლი გამტარის მოცულობის შიგნით, ხოლო ზედაპირზე და მოცულობის შიგნით არის ინტენსივობის კომპონენტები, რომლებიც არ არიან პერპენდიკულარული გამტარის ზედაპირზე;

3. განსხვავებულია გამტარის სხვადასხვა წერტილის პოტენციალი, რომლითაც გადის პირდაპირი დენი (გამტარის ზედაპირი და მოცულობა არ არის ეკვიპოტენციური). ელექტროსტატიკურ ველში გამტარის ზედაპირის ყველა წერტილის პოტენციალი ერთნაირია (გამტარის ზედაპირი და მოცულობა ექვიპოტენციურია);

4. ელექტროსტატიკურ ველს არ ახლავს მაგნიტური ველის გამოჩენა, მაგრამ სტაციონალურ ელექტრულ ველს თან ახლავს მისი გარეგნობა და განუყოფლად არის დაკავშირებული მასთან.