Pod dejstvom spoljašnjeg polja, dielektrik je polarizovan, tj. dobija dipolni moment. Za kvantitativni opis polarizacije uvodi se vektor polarizacije, tj. dipolni moment po jedinici zapremine dielektrika:

P = p v / V = ​​(Sp vi) / V. (4.5.)

Polarizacija linearno ovisi o jačini vanjskog polja. Ako je dielektrik izotropan, onda P = ce 0 E. gdje c- dielektrična osjetljivost tvari, koja karakterizira svojstva dielektrika; c- količina je bezdimenzionalna i, štaviše, c > 0. Pod dejstvom polja, naelektrisanja se pomeraju: pozitivna se pomeraju duž polja, negativna naelektrisanja se pomeraju prema polju. Kao rezultat toga, na jednoj strani dielektrika će biti višak pozitivan naboj sa površinskom gustinom + s 1, drugi - negativni naboj sa površinskom gustinom -s 1. Ovi nekompenzirani naboji, koji nastaju kao rezultat polarizacije dielektrika, nazivaju se vezanim. Budući da je površinska gustina vezana s 1 naelektrisanja manja od gustine s0 slobodnih naboja, onda nije svo vanjsko polje kompenzirano poljem dielektričnih naboja. Pojava vezanih naboja dovodi do pojave dodatnih električno polje, koji je usmjeren protiv vanjskog polja i slabi ga. E \u003d E 0 - E 1. Polje

E 1 = s 1 e 0, (4.6.)

E \u003d E 0 - s 1 e 0. (4.7.)

Ukupni dipolni moment dielektrične ploče

pv = P.V = P.S.d, (4.8.)

gdje S je površina ploče, d- njegovu debljinu.

S druge strane, ukupni dipolni moment jednak je proizvodu vezanog naboja svakog lica

Q 1 = s 1 S (4.9.)

na udaljenosti d između njih, tj.

p = s 1 Sd. (4.10.)

Na ovaj način,

P.S.d = s 1.S.d (4.11.)

s 1 \u003d P, (4.12.)

one. površinska gustina vezanih naelektrisanja s 1 jednaka polarizaciji R.

E = E 0 - cE. (4.13.)

Dakle, jačina rezultujućeg polja unutar dielektrika je jednaka E = E 0 /(1 + c) = E 0 /e. (4.14.)

Bezdimenzionalna količina

e = 1 + c (4.15.)

naziva se permitivnost sredine. Pokazuje koliko puta je polje oslabljeno dielektrikom.

4.3z:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 2\design\images\Fwd_h.gifz:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 part 2\design\images\Bwd_h.gifz:\Program Files\Physicon\Open Fizika 2.5 dio 2\design\images\Fwd_h.gifz:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 dio 2\design\images\Bwd_h.gifz:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5 dio 2\design\images\Fwd_ .gifz:\Program Files\Physicon\Open Physics 2.5, dio 2\design\images\Bwd_h.gif. ELEKTRIČNI IZMJEŠTAJ.

tenzija elektrostatičko polje, zavisi od svojstava medija: u homogenom izotropnom mediju jačina polja E je obrnuto proporcionalna e. Vektor napetosti E, prolazeći kroz granicu dielektrika, podliježe naglim promjenama, stvarajući na taj način neugodnost u proračunu elektrostatičkih polja. Stoga se pokazalo da je potrebno, pored vektora intenziteta, karakterizirati i polje vektor električnog pomaka,što je za električki izotropni medij, po definiciji, jednako

D = e 0 eE = e 0 E + P. (4.16.)

Jedinica električnog pomaka je privjesak po kvadratnom metru (C/m 2).

Razmotrite šta se može povezati s vektorom električnog pomaka. Vezani naboji se pojavljuju u dielektriku u prisustvu vanjskog elektrostatičkog polja stvorenog sistemom slobodnih električnih naboja, tj. u dielektriku, dodatno polje vezanih naelektrisanja je superponirano na elektrostatičko polje slobodnih naelektrisanja. Polje rezultata u dielektriku opisuje se vektorom jakosti polja E, te stoga ovisi o svojstvima dielektrika. Vector D opisuje nastalo elektrostatičko polje besplatne naknade. Međutim, vezani naboji koji nastaju u dielektriku mogu uzrokovati preraspodjelu slobodnih naboja koji stvaraju polje. Dakle, vektor D karakteriše stvoreno elektrostatičko polje besplatne naknade(tj. u vakuumu), ali sa njihovom distribucijom u prostoru, što je u prisustvu dielektrika.

Isto kao i polje E, polje D prikazan sa električni vodovi pomaka,čiji se pravac i gustina određuju na potpuno isti način kao i za linije napetosti (vidi § 79).

Vektorske linije E može početi i završiti na bilo koje naboje - slobodno i vezano, dok linije vektora D - samo uz besplatne naknade. Kroz oblasti polja u kojima se nalaze vezani naboji, linije vektora D proći bez prekida.

GAUSOVA TEOREMA ZA ELEKTROSTATIKU

POLJA U DIELEKTRIKU.

Za proizvoljnu zatvorenu površinu S vektor protoka D kroz ovu površinu

F D = S òDdS = S òD n dS = SQ. (4.17.)

Protok vektora pomaka elektrostatičkog polja u dielektriku kroz zatvorenu površinu jednak je algebarskom zbiru zatvorenog unutar ove površine BESPLATNO optužbe, tj. tok vektora pomaka elektrostatičkog polja u dielektriku kroz proizvoljnu zatvorenu površinu jednak je algebarskom zbiru zatvorenog unutar ove površine besplatno električnih naboja. U ovom obliku, Gaussova teorema vrijedi za elektrostatičko polje kako za homogene i izotropne, tako i za nehomogene i anizotropne medije.

USLOVI INTERFEJSA

DVA DIELEKTRIČNA MEDIJA.

Rice. dvadeset.

Konstruirajmo blizu granice između dva dielektrika ( 1 i 2 ) zatvorena pravougaona kontura A B C D dužina l. By teorema vektorske cirkulacije E: ABCD òEdl = 0 (4.18.)

E 2 t l - E 1 t l = 0. (4.19.)

(E t- tangencijalni, tj. tangenta na interfejs, vektorska komponenta E), zbog toga

E 2 t l \u003d E 1 t l. (4.20.)

Zamjena projekcija vektora E vektorske projekcije D podijeljena e 0 e, dobijamo

D 1 t /D 2 t \u003d e 1 /e 2. (4.21.)

Na granici između dva dielektrika konstruiramo ravan cilindar čija je jedna baza u prvom dielektriku, a druga u drugom. Prema Gaussovoj teoremi

D 2n DS - D 1n DS = 0. (4.22.)

(D n- normalna, tj. okomita na interfejs, komponenta vektora D). Zbog toga

D2n = D1n. (4.23.)

Zamjena projekcija vektora D vektorske projekcije E, pomnoženo sa e 0 e, dobijamo

E 1n / E 2n \u003d e 2 / e 1. (4.24.)

Prilikom prolaska kroz sučelje između dva dielektrična medija, tangencijalna komponenta vektora E t i normalna komponenta vektora D n mijenjaju se kontinuirano, dok normalna komponenta vektora E n i tangencijalna komponenta vektora Dt podvrgnuti skoku.

Rice. 21.

linije sile vektori E i D doživite prekid (prelamanje) na interfejsu između dva medija. Odnos između uglova a 1 i a 2 ima oblik

tga 2 / tga 1 \u003d e 2 / e 1. (4.25.)

4. 6. Feroelektrici.

Feroelektrika- dielektrici koji imaju spontanu (spontanu) polarizaciju u određenom temperaturnom opsegu, odnosno polarizaciju u odsustvu vanjskog električnog polja.

U nedostatku vanjskog električnog polja, feroelektrik je, takoreći, mozaik domene- područja sa različitim smjerovima polarizacije. Pošto su ovi pravci različiti u susednim domenima, ukupni dipolni moment dielektrika je nula. Kada se feroelektrik unese u vanjsko polje, dolazi do preorijentacije dipolnih momenata domena duž polja, a ukupno električno polje domena koje nastaje u ovom slučaju će zadržati svoju određenu orijentaciju nakon završetka vanjskog polja. Stoga, feroelektrici imaju anomalno velike dielektrične permitivnosti (za Rochelle sol, na primjer, e max »10 4).

Feroelektrična svojstva jako zavise od temperature. Za svaki feroelektrik postoji određena temperatura, iznad koje nestaju njegova neobična svojstva i on postaje običan dielektrik. Ova temperatura se zove Curie point(u čast francuskog fizičara Pierre Curiea (1859-1906)). Po pravilu, feroelektrici imaju samo jednu Curie tačku; jedini izuzetak je Rochelle so (-18 i +24°C) i izomorfna jedinjenja sa njim. U feroelektricima, u blizini Curie tačke, također se opaža naglo povećanje toplinskog kapaciteta tvari. Transformacija feroelektrika u obični dielektrik, koja se događa u Curie točki, praćena je fazni prelaz II vrsta.

Dielektrična konstanta e(a samim tim i dielektrična osjetljivost { ) feroelektrika zavisi od napetosti E polja u supstanciji, a za druge dielektrike ove veličine su karakteristike supstance. U feroelektricima postoji fenomen dielektrične histereze("kašnjenja").

Rice. 22.

Kao što se može vidjeti sa sl. sa povećanjem napetosti E polarizacija vanjskog električnog polja R raste do zasićenja (kriva 1 ). Smanjenje R sa smanjenjem E ide na krivinu 2 , i na E= 0 feroelektrik zadržava remanentna polarizacija R 0 , one. feroelektrik ostaje polariziran u odsustvu vanjskog električnog polja. Da bi se uništila zaostala polarizacija, potrebno je primijeniti električno polje obrnuti smjer (-E Sa). Vrijednost E c pozvao prisilna sila. Ako dalje E promeni onda R zakrivljena 3 histerezne petlje.

Trenutno je poznato više od stotinu feroelektrika, ne računajući njihova čvrsta rješenja. Feroelektrici se također široko koriste kao materijali s visokim e(na primjer, u kondenzatorima). Treba spomenuti i o piezoelektrika - kristalne supstance, u kojem, kada se kompresuje ili rastegne u određenim smjerovima, dolazi do električne polarizacije čak i u odsustvu vanjskog električnog polja (direktni piezoelektrični efekat). Posmatrano i obrnuti piezo efekat- pojava mehaničke deformacije pod dejstvom električnog polja. Neki piezoelektrici imaju rešetku pozitivni joni u stanju termodinamičke ravnoteže, pomiče se u odnosu na rešetku negativnih iona, zbog čega se ispostavlja da su polarizirani čak i bez vanjskog električnog polja. Takvi kristali se nazivaju piroelektrika. i dalje postoje elektrete- dielektrici koji zadržavaju polarizirano stanje dugo vremena nakon uklanjanja vanjskog električnog polja (električni analozi trajni magneti). Ove grupe supstanci se široko koriste u inženjerstvu i kućanskim aparatima.

elektrostatička indukcija- fenomen indukcije vlastitog elektrostatičkog polja, kada na tijelo djeluje vanjsko električno polje. Fenomen je posljedica preraspodjele naelektrisanja unutar provodnih tijela, kao i polarizacije unutrašnjih mikrostruktura u neprovodnim tijelima. Eksterno električno polje može biti značajno izobličeno u blizini tijela sa induciranim električnim poljem.

58 Električni dipolni moment je vektorska fizička veličina koja karakteriše, uz ukupni naboj (i rjeđe korišćene veće multipolne momente), električna svojstva sistema naelektrisanih čestica (distribucija naelektrisanja) u smislu polja koje on stvara i delovanje vanjska polja na njemu. Nakon ukupnog naboja i položaja sistema u cjelini (njegov radijus vektor), glavna karakteristika je konfiguracija naelektrisanja sistema kada se posmatra iz daleka. Dipolni moment je prvi višepolni moment. Najjednostavniji sistem naelektrisanja koji ima određeni (nezavisan od izbora porekla) dipolni moment različit od nule je dipol (čestice u dve tačke sa suprotnim naelektrisanjem iste veličine). Električni dipolni moment takvog sistema jednak je u apsolutnoj vrijednosti proizvodu vrijednosti pozitivnog naboja i udaljenosti između naboja i usmjeren je od negativnog na pozitivnog naboja, ili: - gdje je q vrijednost pozitivni naboj, - je vektor s početkom u negativnom naboju i krajem u pozitivnom. Za sistem iz Nčestica, električni dipolni moment je jednak gdje je - naboj čestice sa brojem - njen radijus-vektor; ili, ako se sumira odvojeno za pozitivne i negativne naboje: gdje je broj pozitivno/negativno nabijenih čestica, - njihova naelektrisanja - ukupna naelektrisanja pozitivnih i negativnih podsistema i radijus-vektori njihovih "centra gravitacije".

59 Polarizacija dielektrika- fenomen povezan s ograničenim pomicanjem vezanih naboja u dielektriku ili rotacijom električnih dipola, obično pod utjecajem vanjskog električnog polja, ponekad pod utjecajem drugih spoljne sile ili spontano. Polarizaciju dielektrika karakteriše vektor električne polarizacije. fizičko značenje vektor električne polarizacije je dipolni moment po jedinici zapremine dielektrika. Ponekad se vektor polarizacije ukratko naziva jednostavno polarizacija.Vektor polarizacije je primjenjiv da opiše makroskopsko stanje polarizacije ne samo običnih dielektrika, već i feroelektrika, i, u principu, bilo kojeg medija sa sličnim svojstvima. Primjenjiv je ne samo za opisivanje inducirane polarizacije, već i spontane polarizacije (za feroelektrike). Polarizacija je stanje dielektrika, koje karakterizira prisustvo električnog dipolnog momenta u bilo kojem (ili gotovo bilo kojem) elementu njegove zapremine. Pravi se razlika između polarizacije inducirane u dielektriku pod djelovanjem vanjskog električnog polja i spontane (spontane) polarizacije, koja se javlja u feroelektricima u odsustvu vanjskog polja. U nekim slučajevima, polarizacija dielektrika (feroelektrika) nastaje pod djelovanjem mehaničkih naprezanja, sila trenja ili zbog promjena temperature. Polarizacija ne mijenja ukupni naboj u bilo kojem makroskopskom volumenu unutar homogenog dielektrika. Međutim, ona je praćena pojavom na njenoj površini vezanih električnih naboja određene površinske gustoće σ. Ova vezana naelektrisanja stvaraju u dielektriku dodatno makroskopsko polje jačine E 1 usmereno protiv spoljašnjeg polja jačine E 0 . Rezultirajuća jačina polja E unutar dielektrika E=E 0 -E 1 .

Jačina električnog polja u dielektriku

Da bismo kvantitativno opisali polje u dielektricima, uvodimo dielektrik u jednolično elektrostatičko polje. Polje stvaraju dvije beskonačne ravnomjerno nabijene ravni. Ploča homogenog dielektrika nalazi se kao na sl. 2.4. Naboji koji čine dipole dielektrika nazivaju se vezanim. Pod djelovanjem električnog polja ne mogu napustiti granice molekula čiji su dio, već se samo pomjeraju iz svojih ravnotežnih položaja. Polarizacija dielektrika je praćena pojavom površinskih naelektrisanja na njenim granicama.

Na onim mjestima gdje linije napetosti izlaze iz dielektrika, na površini se pojavljuju pozitivni vezani naboji, odnosno pozitivni naboji se pomiču duž polja, negativni naboji se pomiču u odnosu na polje (slika 2.4) Dakle, desno na strani dielektrika okrenutoj prema negativnoj ravni, postojat će višak pozitivnog naboja površinske gustoće (+), a na lijevoj strani - višak negativnog naboja s površinskom gustoćom (-). Gustoća vezanih naboja određuje polarizaciju dielektrika:. Dakle, pojava nekompenziranih površinski vezanih naboja dovodi do pojave unutar dielektrika dodatnog električnog polja jačine (polja koje stvaraju dvije beskonačno nabijene ravni, tj. lica), koje je usmjereno prema vanjskom polju i slabi ga (2.4 ) Eksterno polje je polje koje stvaraju slobodni naboji, u ovom slučaju beskonačno nabijene ploče. Jačina vanjskog polja određena je formulom (2.5) Rezultirajuća jačina polja unutar dielektrika je: ili u skalarnom obliku, uzimajući u obzir smjer .(2.6) Jačina električnog polja određena je svim nabojima: vanjskim i vezanim. Uzimajući u obzir (2.4) i (2.5), možemo pisati električni pomak) - vektorska količina, jednak zbiru vektor jačine električnog polja i vektor polarizacije. U SI:. U GHS:. Veličina električne indukcije u CGS sistemu mjeri se u CGSE ili CGSM jedinicama, a u SI je u kulonima po m² (L −2 TI). Unutar SRT-a, vektori i su kombinovani u jedan tenzor sličan tenzoru elektromagnetno polje.

60 Električni kapacitet - Ovo je omjer količine električne energije dostupne na bilo kojem provodnom tijelu prema veličini potencijala ovog tijela, pod uslovom da su sva provodna tijela koja se nalaze u blizini ovog tijela povezana sa zemljom. Označavanje E. tijela kroz OD, naboj na tijelu kroz Q i potencijal kroz V, imamo C=Q/V. Praktična jedinica E. je sada prihvaćena farad ili, češće, milioniti deo farada, tzv mikrofarad. Farad se obično označava sa F, mikrofarad - kroz μ F. Farad je kapacitet takvog tijela u kojem se, pri potencijalu jednakom 1 voltu, nalazi jedan privjesak električne energije. Postoji nekoliko načina da se uporede električni kapaciteti tijela. Navešćemo samo tri najčešće korišćena. Trenutno postoje kutije električnih kapaciteta, odnosno kutije koje sadrže kondenzatore različitih električnih kapaciteta, frakcija mikrofarada, kao i cijelih mikrofarada, koji se mogu kombinovati u željene grupe. Sami kondenzatori su napravljeni od tankih listova kalaja (staniol), odvojeni jedan od drugog listovima parafinskog papira i punjeni parafinom.

Različite vrste kondenzatora. puneći bilo koji izolovani provodnik, istovremeno stvaramo suprotno naelektrisanje na okolnim provodnicima koji su povezani sa Zemljom i zajedno sa ovim telom formiraju kondenzator. Međutim, kapacitet takvog kondenzatora je mali. Da bi se dobio veliki kapacitet, potrebno je uzeti provodnike u obliku metalnih ploča, eventualno blizu jedna drugoj (tzv. kondenzatorske ploče). Vidjeli smo da je kapacitet ravnog kondenzatora direktno proporcionalan površini ploča i obrnuto proporcionalan udaljenosti između njih. Stoga, s velikom površinom ploča i tankim slojem dielektrika između njih, kapacitet kondenzatora je vrlo velik, a na njemu se mogu akumulirati ("kondenzirati") značajni naboji čak i pri niskom naponu. Odatle dolazi naziv "kondenzator". latinska reč condensare - zgusnuti). Da bi se povećao kapacitet, kondenzatori se spajaju na baterije. Na sl. 60 prikazuje bateriju od četiri Leyden tegle. Sve vanjske i sve unutrašnje obloge Sl. 60. Baterija od četiri Leiden limenke: 1 - štap za punjenje unutrašnjih obloga, 2 - štap za uzemljenje spoljašnjih obloga. 61. Varijabilni kondenzator se sastoji od dva izolovani sistemi metalne ploče 1 i 2, koje ulaze jedna u drugu prilikom rotacije ručke, međusobno su povezane, pa se baterija može smatrati jednim velikim kondenzatorom, u kojem je površina ploča jednaka zbiru površine ploča pojedinačnih limenki. Kapacitet baterije sa takvom vezom (naziva se paralelna veza) jednak je zbiru kapaciteta pojedinačnih kondenzatora. Na sl. 61 prikazuje varijabilni kondenzator, koji se široko koristi u radiotehnici. Sastoji se od dva izolirana sistema metalnih ploča koje se uklapaju jedna u drugu kada se ručka okreće. Guranje i izvlačenje jednog sistema ploča u drugi menja kapacitivnost kondenzatora (§ 33). 61 Energija sistema naelektrisanja Energija interakcije sistema tačkastih naelektrisanja, izračunata po formuli (3), može biti pozitivna ili negativna. Na primjer, negativan je za dvoje bodovne naknade suprotan znak. Formula (3) ne određuje ukupnu elektrostatičku energiju sistema tačkastih naelektrisanja, već samo njihovu međusobnu potencijalna energija. Svaki naboj qi, uzet zasebno, ima električna energija. Zove se vlastita energija naboja i predstavlja energiju međusobnog odbijanja beskonačno malih dijelova na koje se mentalno može podijeliti. Ova energija nije uzeta u obzir u formuli (3). U obzir se uzima samo rad utrošen na konvergenciju naboja qi, ali ne i na njihovo formiranje. Ukupna elektrostatička energija sistema tačkastih naelektrisanja takođe uzima u obzir rad obavljen za formiranje naelektrisanja qi iz beskonačno malih delova električne energije prenešene iz beskonačnosti. Ukupna elektrostatička energija sistema naelektrisanja je uvek pozitivna. To je lako pokazati na primjeru nabijenog provodnika. Posmatrajući naelektrisani provodnik kao sistem tačkastih naelektrisanja i uzimajući u obzir istu vrednost potencijala u bilo kojoj tački provodnika, iz formule (3) dobijamo: . (četiri) , (3)

Energija naelektrisanog provodnika Kao što je poznato, naelektrisanje je koncentrisano na površini provodnika, a površina provodnika je ekvipotencijalna. Razbijanje ove površine na male dijelove, od kojih svaki ima naboj Δ q, a s obzirom da je potencijal na lokaciji svakog od naboja isti, imamo (6.7) Budući da je kapacitet provodnika C=q/φ , tada se izraz (6.7) može predstaviti i kao (6.8)

Energija naelektrisanog kondenzatora Neka je naelektrisanje + q nalazi se na ploči s potencijalom φ 1 i nabojom - q na ploči sa potencijalom φ 2 . Zatim, na osnovu istog rezonovanja koje je dovelo do izraza (6.7), dobijamo gde U- razlika potencijala na pločama kondenzatora. Slično kao kod prijelaza iz (6.7) u (6.8), izraz za energiju kondenzatora se također može predstaviti u obliku

Električno polje- jedna od komponenti elektromagnetnog polja; posebna vrsta materije koja postoji oko tijela ili čestica koje imaju električni naboj, a također nastaje kada se magnetsko polje promijeni (na primjer, u elektromagnetnim valovima). Električno polje je direktno nevidljivo, ali se može detektovati zbog njegovog djelovanja sile na nabijena tijela. Za kvantificiranje električnog polja uvodi se karakteristika sile - jačina električnog polja - vektor fizička količina, jednak omjeru sile kojom polje djeluje na pozitivno probno naelektrisanje postavljeno u dati poen prostora, do veličine ovog naboja. Smjer vektora napetosti poklapa se u svakoj tački u prostoru sa smjerom sile koja djeluje na pozitivno naelektrisanje. U klasičnoj fizici, primjenjiv kada se razmatraju velike ( preko veličine atoma), električno polje se smatra jednom od komponenti jednog elektromagnetnog polja i manifestacijom elektromagnetne interakcije. U kvantnoj elektrodinamici, ovo je komponenta elektroslabe interakcije. U klasičnoj fizici Maksvelov sistem jednačina opisuje interakciju električnog polja, magnetnog polja i uticaj naelektrisanja na ovaj sistem polja.Lorencova sila opisuje efekat elektromagnetnog polja na česticu. efekat polja je da kada se električno polje primeni na površinu električno vodljivog medija, koncentracija slobodnih nosilaca naboja u njegovom blizu površinskog sloja se menja. Ovaj efekat je u osnovi rada tranzistora sa efektom polja. Glavno djelovanje električnog polja je udar sile na nepomičan(u odnosu na posmatrača) električno nabijena tijela ili čestice. Ako je nabijeno tijelo fiksirano u prostoru, onda se ono ne ubrzava pod djelovanjem sile. Na naboje koji se kreću, efekat sile se vrši od magnetno polje(druga komponenta Lorentzove sile) Električno polje ima energiju. Gustoća ove energije određena je veličinom polja i može se naći iz formule gdje E- jačina električnog polja, D- indukcija električnog polja.

62 elektromotorna sila(EMF) - skalarna fizička veličina koja karakterizira rad vanjskih (nepotencijalnih) sila u izvorima konstantnih ili naizmjenična struja. U zatvorenom provodnom kolu, EMF je jednak radu ovih sila pri kretanju jednog pozitivnog naboja duž strujnog kola. EMF se može izraziti kao jačina električnog polja vanjskih sila (). U zatvorenoj petlji () tada će EMF biti jednak: , gdje je element dužine kola EMF se, kao i napon, mjeri u voltima. Možeš pričati o tome elektromotorna sila bilo gdje u lancu. Ovo je specifičan rad vanjskih sila ne u cijelom krugu, već samo u ovom dijelu. EMF galvanske ćelije je rad vanjskih sila pri pomicanju jednog pozitivnog naboja unutar ćelije s jednog pola na drugi. Rad vanjskih sila ne može se izraziti kroz razliku potencijala, jer su vanjske sile nepotencijalne i njihov rad ovisi o obliku putanje. Tako je, na primjer, rad vanjskih sila pri pomicanju naboja između strujnih terminala izvan samog izvora jednak nuli.