אם סוגרים יחד את הקטבים של קבל טעון, אז בהשפעת השדה האלקטרוסטטי המצטבר בין הלוחות שלו, תנועת נושאי המטען מתחילה במעגל החיצוני של הקבל בכיוון מהחיובי. מוט לשלילה.
עם זאת, בתהליך של פריקת קבל, השדה החשמלי הפועל על חלקיקים טעונים נעים נחלש במהירות עד שהוא נעלם לחלוטין. לכן, זרימת הזרם החשמלי שנוצר במעגל הפריקה הוא בעל אופי קצר טווח והתהליך מתפוגג במהירות.
כדי לשמור על זרם במעגל מוליך לאורך זמן, נעשה שימוש במכשירים שנקראים באופן לא מדויק מקורות זרם בחיי היומיום (במובן הפיזי לחלוטין, זה לא כך). לרוב, מקורות אלו הם סוללות כימיות.
כתוצאה מהתהליכים האלקטרוכימיים המתרחשים בהם, מצטברים מטענים חשמליים מנוגדים על המסופים שלהם. כוחות בעלי אופי לא אלקטרוסטטי, שתחת פעולתם מתבצעת חלוקה כזו של מטענים, נקראים כוחות חיצוניים.
הדוגמה הבאה תעזור להבין את אופי המושג EMF של מקור נוכחי.
דמיין מוליך בשדה חשמלי, כפי שמוצג באיור למטה.דמות, כלומר בצורה כזו שקיים בתוכו גם שדה חשמלי.
ידוע שבהשפעת השדה הזה מתחיל לזרום זרם חשמלי במוליך. עכשיו השאלה היא מה קורה לנושאי המטען כשהם מגיעים לקצה המוליך, והאם הזרם הזה יישאר זהה לאורך זמן.
נוכל בקלות להסיק שבמעגל פתוח, כתוצאה מהשפעת שדה חשמלי, יצטברו מטענים בקצוות המוליך. בהקשר זה, הזרם החשמלי לא יישאר קבוע ותנועת האלקטרונים במוליך תהיה קצרת מועד, כפי שמוצג באיור למטה.
לכן, כדי לשמור על זרימת זרם קבועה במעגל מוליך, יש לסגור מעגל זה, כלומר. להיות בצורת לולאה. עם זאת, גם מצב זה אינו מספיק כדי לשמור על הזרם, שכן המטען תמיד נע לעבר פוטנציאל נמוך יותר, והשדה החשמלי תמיד עושה עבודה חיובית על המטען.
כעת לאחר נסיעה במעגל סגור, כאשר המטען חוזר לנקודת ההתחלה שבה הוא התחיל את דרכו, הפוטנציאל בנקודה זו צריך להיות זהה לזה שהיה בתחילת התנועה. עם זאת, זרימת הזרם קשורה תמיד לאובדן אנרגיה פוטנציאלית.
כתוצאה מכך, אנו זקוקים למקור חיצוני כלשהו במעגל, שעל המסופים שלו נשמר הפרש פוטנציאל, מה שמגביר את אנרגיית התנועהמטענים חשמליים.
מקור כזה מאפשר למטען לעבור מפוטנציאל נמוך יותר לגבוה בכיוון ההפוך לתנועת אלקטרונים בפעולת כוח אלקטרוסטטי המנסה לדחוף את המטען מפוטנציאל גבוה יותר לנמוך יותר..
כוח זה, הגורם למטען לעבור מפוטנציאל נמוך לגבוה יותר, נקרא כוח אלקטרו-מוטורי. EMF של מקור זרם הוא פרמטר פיזי המאפיין את העבודה המושקעת בהעברת מטענים בתוך המקור על ידי כוחות חיצוניים.
כמכשירים המספקים את ה-EMF של המקור הנוכחי, כפי שכבר הוזכר, נעשה שימוש בסוללות, כמו גם גנרטורים, תרמו-אלמנטים וכו'.
כעת אנו יודעים שהסוללה, בשל EMF הפנימית שלה, מספקת הפרש פוטנציאל בין מובילי המקור, ותורמת לתנועה המתמשכת של אלקטרונים בכיוון ההפוך לכוח האלקטרוסטטי.
EMF של המקור הנוכחי, שהנוסחה שלו ניתנת להלן, כמו גם הפרש הפוטנציאלים מבוטא בוולט:
E=Ast/Δq,
כאשר Astהוא עבודה של כוחות חיצוניים, Δq הוא המטען הנע בתוך המקור.
