Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение

         Сторонние силы можно охарактеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по цепи зарядами. Величина, равная работе сторонних сил, отнесенной к единице положительного заряда, называется электродвижущей силой (э. д. с.) ε, действующей в цепи или на ее участке. Следовательно, если работа сторонних сил над,зарядом q равна А, то по определению

ε

         Из сопоставления формул вытекает, что размерность э. д. с. совпадает с размерностью потенциала. Поэтому ε измеряется в тех же единицах, что и .

Стороннюю силу fCT, действующую на заряд q, можно представить в виде

fCT = E×q

Векторную величину Е* называют напряженностью поля сторонних сил. Работу сторонних сил над зарядом q на всем протяжении замкнутой цепи можно выразить следующим образом:

A=

Разделив эту работу на q, получим э. д. с., действующую в цепи:

ε=

Таким образом, э. д. с., действующая в замкнутой цепи, может быть определена как циркуляция вектора напряженности поля сторонних сил.

Электродвижущая сила, действующая на участке

ε12=

Кроме сторонних сил на заряд действуют силы электростатического поля fe = q×Е. Следовательно, результирующая сила, действующая в каждой точке цепи на заряд q, равна

f = fCT + fE = q(E*+E)

         Величина, численно равная работе, совершаемой электростатическими и сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда, называется падением напряжения или просто напряжением U на данном участке цепи. В соответствии с формулой

U12=+ε12

При отсутствии сторонних сил напряжение U совпадает с разностью потенциалов .