Ak zovriete póly nabitého kondenzátora k sebe, pod vplyvom elektrostatického poľa nahromadeného medzi jeho platňami sa vo vonkajšom obvode kondenzátora začne pohyb nosičov náboja - elektrónov v smere od kladného pól k zápornému.
V procese vybíjania kondenzátora však elektrické pole pôsobiace na pohybujúce sa nabité častice rýchlo slabne, až kým úplne nezmizne. Preto je tok elektrického prúdu, ktorý vznikol vo výbojovom okruhu, krátkodobého charakteru a proces sa rýchlo rozpadá.
Na udržanie prúdu vo vodivom obvode po dlhú dobu sa používajú zariadenia, ktoré sa v každodennom živote nepresne nazývajú zdroje prúdu (v striktne fyzickom zmysle to tak nie je). Najčastejšie sú týmito zdrojmi chemické batérie.
V dôsledku elektrochemických procesov, ktoré v nich prebiehajú, sa na ich svorkách hromadia opačné elektrické náboje. Sily neelektrostatickej povahy, pôsobením ktorých dochádza k takémuto rozloženiu nábojov, sa nazývajú vonkajšie sily.
Nasledujúci príklad pomôže pochopiť podstatu konceptu EMP zdroja prúdu.
Predstavte si vodič v elektrickom poli, ako je znázornené na obrázku nižšie.obrázok, teda tak, že v ňom existuje aj elektrické pole.
Je známe, že pod vplyvom tohto poľa začne vo vodiči pretekať elektrický prúd. Teraz je otázkou, čo sa stane s nosičmi náboja, keď dosiahnu koniec vodiča, a či tento prúd zostane časom rovnaký.
Môžeme ľahko usúdiť, že v otvorenom obvode sa vplyvom elektrického poľa na koncoch vodiča hromadia náboje. V tomto ohľade elektrický prúd nezostane konštantný a pohyb elektrónov vo vodiči bude veľmi krátkodobý, ako je znázornené na obrázku nižšie.
Pre udržanie konštantného toku prúdu vo vodivom obvode musí byť tento obvod uzavretý, t.j. byť v tvare slučky. Ani táto podmienka však nie je dostatočná na udržanie prúdu, pretože náboj sa vždy pohybuje smerom k nižšiemu potenciálu a elektrické pole vždy vykonáva pozitívnu prácu na náboji.
Teraz po prejdení uzavretým okruhom, keď sa náboj vráti do počiatočného bodu, kde začal svoju cestu, potenciál v tomto bode by mal byť rovnaký ako na začiatku pohybu. Tok prúdu je však vždy spojený so stratou potenciálnej energie.
V dôsledku toho potrebujeme v obvode nejaký externý zdroj, na ktorého svorkách sa udržiava potenciálny rozdiel, ktorý zvyšuje energiu pohybuelektrické náboje.
Takýto zdroj umožňuje, aby sa náboj pohyboval z nižšieho potenciálu na vyšší v opačnom smere ako pohyb elektrónov pri pôsobení elektrostatickej sily, ktorá sa snaží vytlačiť náboj z vyššieho potenciálu na nižší.
Táto sila, ktorá spôsobuje pohyb náboja z nižšieho na vyšší potenciál, sa nazýva elektromotorická sila. EMF zdroja prúdu je fyzikálny parameter, ktorý charakterizuje prácu vynaloženú na pohyb nábojov vo vnútri zdroja vonkajšími silami.
Ako zariadenia, ktoré poskytujú EMF zdroja prúdu, ako už bolo spomenuté, sa používajú batérie, ale aj generátory, termočlánky atď.
Teraz vieme, že batéria vďaka svojmu vnútornému EMF poskytuje potenciálny rozdiel medzi vodičmi zdroja, čo prispieva k nepretržitému pohybu elektrónov v opačnom smere ako elektrostatická sila.
EMF zdroja prúdu, ktorého vzorec je uvedený nižšie, ako aj potenciálny rozdiel je vyjadrený vo voltoch:
E=Ast/Δq,
kde Astje práca vonkajších síl, Δq je náboj pohybujúci sa vo vnútri zdroja.
