Номер 3, страница 78 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

3. Что такое источник тока?

Что такое источник тока?

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии (например, химической, механической, тепловой или световой) в электрическую энергию. Основная функция источника тока — создавать и поддерживать электрический ток в замкнутой электрической цепи в течение необходимого времени.

Для существования электрического тока в проводнике необходимо наличие свободных заряженных частиц и электрического поля. Однако если просто соединить два разноимённо заряженных тела проводником, то их потенциалы быстро выровняются, поле исчезнет и ток прекратится. Источник тока решает эту проблему, постоянно поддерживая разность потенциалов на своих выводах (полюсах).

Это достигается за счет работы так называемых сторонних сил внутри источника. Сторонние силы имеют неэлектростатическую природу. Они совершают работу по разделению зарядов: перемещают положительные заряды к положительному полюсу источника, а отрицательные — к отрицательному, действуя против сил кулоновского притяжения между ними. Таким образом, на полюсах источника поддерживается разность потенциалов, которая и создает электрическое поле во внешней цепи.

Физическая величина, характеризующая работу сторонних сил, называется электродвижущей силой (ЭДС). ЭДС равна работе, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного заряда ($q$) внутри источника. ЭДС обозначается буквой $\mathcal{E}$ и измеряется в вольтах (В).

Формула для ЭДС: $$ \mathcal{E} = \frac{A_{ст}}{q} $$ где $A_{ст}$ — работа сторонних сил, а $q$ — величина перемещаемого заряда.

Источники тока классифицируются по виду преобразуемой энергии:

• Химические: преобразуют энергию химических реакций в электрическую (например, гальванические элементы — батарейки, аккумуляторы).
• Механические: преобразуют механическую энергию в электрическую (например, электромеханические генераторы на электростанциях).
• Тепловые: преобразуют тепловую энергию в электрическую (например, термопары).
• Световые: преобразуют энергию света в электрическую (например, фотоэлементы, солнечные батареи).

Важно отметить, что любой реальный источник тока обладает внутренним сопротивлением ($r$), которое влияет на напряжение на его клеммах при протекании тока.

Ответ: Источник тока — это устройство, которое преобразует какой-либо вид энергии в электрическую и за счет работы внутренних неэлектрических (сторонних) сил создает и поддерживает разность потенциалов на своих полюсах, обеспечивая тем самым длительное протекание электрического тока в замкнутой цепи.