Для существования тока в замкнутой цепи в ней должен быть хотя бы один участок, на котором свободные заряды движутся против сил электростатического поля.
Таким участком цепи является источник тока, в котором на свободные заряды действуют силы неэлектростатического происхождения, которые называются сторонними силами.
Именно они и «поставляют» энергию в электрическую цепь.
В источнике тока под действием сторонних сил происходит разделение зарядов, в результате чего на одном полюсе источника накапливается положительный заряд, а на другом - отрицательный. В результате между полюсами источника возникает разность потенциалов, являющаяся необходимым условием существования тока во внешней части цепи.
Однако вследствие разности потенциалов между полюсами электростатическое поле существует и внутри источника, но там оно «мешает» движению свободных зарядов: при наличии тока в цепи свободным зарядам внутри источника приходится двигаться против сил электростатического поля (см. рис. 11.1).
Например, в химическом источнике тока положительные ионы движутся к положительному полюсу, накапливая на этом полюсе положительный заряд, хотя электростатическое поле «тянет» положительные ионы к отрицательному полюсу.
Такое движение свободных зарядов внутри источника тока возможно именно потому, что внутри источника на них действуют не только электростатическое поле, но и сторонние силы.
Рис. 11.1. Вне источника тока свободные заряды движутся под действием сил электростатического поля, но внутри источника они движутся против сил этого поля. |