Напряжение — это мера электродвижущей силы, но оно измеряется тем, какую работу может совершить заряд, протекающий между двумя точками.
Скажем, я разделяю некоторое количество положительного и отрицательного заряда и при этом создаю напряжение. Теперь, допустим, я отделяю такое же количество позитива. и отр. зарядить, но переместить два дальше друг от друга. Во втором случае напряжение должно быть таким же, так как я увеличил расстояние между зарядами, но уменьшил силу, действующую на них, так что количество работы, которую может выполнить заряд, осталось прежним.
Теперь у меня есть два случая, когда напряжение между двумя точками одинаково, но электродвижущая сила различна.
Как это может быть? Я сделал неверные предположения? Означает ли это, что разность потенциалов на самом деле не является мерой ЭДС.
Скажем, я разделяю некоторое количество положительного и отрицательного заряда и при этом создаю напряжение. Теперь, допустим, я отделяю такое же количество позитива. и отр. зарядить, но переместить два дальше друг от друга. Во втором случае напряжение должно быть таким же, так как я увеличил расстояние между зарядами, но уменьшил силу, действующую на них, так что количество работы, которую может выполнить заряд, осталось прежним.
Ваше рассуждение ошибочно.
Скажем, первые два заряда разделены расстоянием .
Рассмотрим, что происходит, когда вы разделяете вторую пару зарядов. Когда вы разделяете их расстоянием , вы проделали над ними тот же объем работы, что и над первыми двумя зарядами, поэтому напряжение между ними такое же, как между первыми зарядами.
Для того, чтобы разделить заряды дальше, над ними необходимо проделать дополнительную работу. Поэтому, как только вы разнесете их дальше, напряжение между ними будет больше.
Поля, действующие на эти две частицы, будут меньше теперь, когда они будут дальше друг от друга, но это не относится 1 к 1 к количеству работы, проделанной для их разделения. Это только говорит вам о дифференциальной работе, необходимой для их дальнейшего разделения.
Теперь у меня есть два случая, когда напряжение между двумя точками одинаково, но электродвижущая сила различна.
Фотон уже устранил заблуждение в первой половине цитируемого утверждения, поэтому я рассмотрю это заблуждение во второй половине.
Ситуация, которую вы описали, не может «управлять» зарядом по замкнутому пути, но движение заряда по замкнутому пути, например, электрохимическая ячейка, пропускающая ток через резистор, — это именно то, что может сделать источник ЭДС.
Более того, именно ЭДС ячейки удерживает заряд разделенным против электростатического притяжения. И именно разделение зарядов приводит к возникновению напряжения на выводах ячейки. Другими словами, именно ЭДС ячейки создает напряжение, а не наоборот.
грабить