إذا أغلقت أقطاب مكثف مشحون معًا ، ثم تحت تأثير المجال الكهروستاتيكي المتراكم بين لوحاته ، فإن حركة ناقلات الشحنة - تبدأ الإلكترونات في الدائرة الخارجية للمكثف في الاتجاه من الموجب قطب إلى السالب
ومع ذلك ، أثناء عملية تفريغ مكثف ، يضعف المجال الكهربائي الذي يعمل على تحريك الجسيمات المشحونة بسرعة حتى يختفي تمامًا. لذلك ، فإن تدفق التيار الكهربائي الذي نشأ في دائرة التفريغ يكون ذا طبيعة قصيرة الأجل والعملية تتحلل بسرعة.
للحفاظ على التيار في دائرة موصلة لفترة طويلة ، يتم استخدام الأجهزة التي يطلق عليها بشكل غير دقيق المصادر الحالية في الحياة اليومية (بالمعنى المادي الدقيق ، هذا ليس كذلك). غالبًا ما تكون هذه المصادر عبارة عن بطاريات كيميائية.
نتيجة للعمليات الكهروكيميائية التي تحدث فيها ، تتراكم الشحنات الكهربائية المعاكسة على أطرافها. تسمى القوى ذات الطبيعة غير الكهروستاتيكية ، والتي يتم بموجبها تنفيذ مثل هذا التوزيع للشحنات ، بالقوى الخارجية.
سيساعد المثال التالي على فهم طبيعة مفهوم المجالات الكهرومغناطيسية للمصدر الحالي.
تخيل وجود موصل في مجال كهربائي ، كما هو موضح في الشكل أدناه.الشكل ، أي بطريقة يوجد بها مجال كهربائي أيضًا.
من المعروف أنه تحت تأثير هذا المجال ، يبدأ تيار كهربائي في التدفق في الموصل. الآن السؤال هو ماذا يحدث لحاملات الشحن عندما تصل إلى نهاية الموصل ، وما إذا كان هذا التيار سيبقى على حاله بمرور الوقت.
يمكننا بسهولة أن نستنتج أنه في الدائرة المفتوحة ، نتيجة لتأثير المجال الكهربائي ، سوف تتراكم الشحنات في نهايات الموصل. في هذا الصدد ، لن يبقى التيار الكهربائي ثابتًا وستكون حركة الإلكترونات في الموصل قصيرة جدًا ، كما هو موضح في الشكل أدناه.
وهكذا ، من أجل الحفاظ على تدفق تيار مستمر في دائرة موصلة ، يجب إغلاق هذه الدائرة ، أي تكون على شكل حلقة. ومع ذلك ، حتى هذه الحالة ليست كافية للحفاظ على التيار ، لأن الشحنة تتحرك دائمًا نحو جهد أقل ، والمجال الكهربائي دائمًا ما يعمل إيجابيًا على الشحنة.
الآن بعد السفر عبر دائرة مغلقة ، عندما تعود الشحنة إلى نقطة البداية حيث بدأت رحلتها ، يجب أن تكون الإمكانات في هذه المرحلة كما كانت في بداية الحركة. ومع ذلك ، يرتبط تدفق التيار دائمًا بفقدان الطاقة الكامنة.
نتيجة لذلك ، نحتاج إلى مصدر خارجي في الدائرة ، حيث يتم الحفاظ على فرق الجهد في أطرافه ، مما يزيد من طاقة الحركةالشحنات الكهربائية.
يسمح مثل هذا المصدر للشحنة بالانتقال من احتمال منخفض إلى آخر أعلى في الاتجاه المعاكس لحركة الإلكترونات تحت تأثير قوة إلكتروستاتيكية تحاول دفع الشحنة من احتمال أعلى إلى احتمال أقل
هذه القوة ، التي تتسبب في انتقال الشحنة من جهد منخفض إلى جهد أعلى ، تسمى القوة الدافعة الكهربائية. إن EMF للمصدر الحالي هو معلمة فيزيائية تميز العمل المنفق على نقل الرسوم داخل المصدر بواسطة قوى خارجية.
كأجهزة توفر EMF للمصدر الحالي ، كما ذكرنا سابقًا ، يتم استخدام البطاريات ، بالإضافة إلى المولدات والعناصر الحرارية وما إلى ذلك.
الآن نحن نعلم أن البطارية ، بسبب EMF الداخلي الخاص بها ، توفر فرقًا محتملًا بين خيوط المصدر ، مما يساهم في الحركة المستمرة للإلكترونات في الاتجاه المعاكس للقوة الكهروستاتيكية.
EMF للمصدر الحالي ، المعطاة أدناه ، وكذلك الفرق المحتمل معبرًا عنه بالفولت:
E=Ast/ Δq ،
حيث Astهو عمل القوى الخارجية ، q هي الشحنة المنقولة داخل المصدر.
