Чему равно эдс: Формула ЭДС

ЭДС и напряжение в электрической цепи

Многие люди (в то числе и некоторые электрики) путают понятие электродвижущей силы (ЭДС) и напряжения. Хотя эти понятия имеют отличия. Несмотря на то, что они незначительные, не специалисту сложно в них разобраться. Не маловажную роль в этом играет единица измерения. Напряжение и ЭДС измеряются в одних единицах – Вольтах. На этом отличия не заканчиваются, подробно обо всем мы рассказали в статье!

Что такое электродвижущая сила

Подробно этот вопрос мы рассмотрели в отдельной статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-eds-obyasnenie-prostymi-slovami.html

Под ЭДС понимается физическая величина, характеризующая работу каких-либо сторонних сил, находящихся в источниках питания постоянного или переменного тока. При этом, если имеется замкнутый контур, то можно сказать, что ЭДС равна работе сил по перемещению положительного заряда к отрицательному по замкнутой цепи. Или простыми словами, ЭДС источника тока представляет работу, необходимую для перемещения единичного заряда между полюсами.

При этом если источник тока имеющего бесконечную мощность, а внутреннее сопротивление будет отсутствовать (позиция А на рисунке), то ЭДС можно рассчитать по закону Ома для участка цепи, т.к. напряжение и электродвижущая сила в этом случае равны.

I=U/R,

где U – напряжение, а в рассмотренном примере — ЭДС.

Однако, реальный источник питания имеет конечное внутреннее сопротивление. Поэтому такой расчет нельзя применять на практике. В этом случае для определения ЭДС пользуются формулой для полной цепи.

I=E/(R+r),

где E (также обозначается как «ԑ») — ЭДС; R – сопротивление нагрузки, r – внутреннее сопротивление источника электропитания, I – ток в цепи.

Однако, эта формула не учитывает сопротивление проводников цепи. При этом необходимо понимать, что внутри источника постоянного тока и во внешней цепи, ток течет в разных направлениях. Разница заключается в том, что внутри элемента он течет от минуса к плюсу, то во внешней цепи от плюса к минусу.

Это наглядно представлено на ниже приведенном рисунке:

При этом электродвижущая сила измеряется вольтметром, в случае, когда нет нагрузки, т.е. источник питания работает в режиме холостого хода.

Чтобы найти ЭДС через напряжение и сопротивление нагрузки нужно найти внутреннее сопротивление источника питания, для этого измеряют напряжение дважды при разных токах нагрузки, после чего находят внутреннее сопротивление. Ниже приведен порядок вычисления по формулам, далее R1, R2 — сопротивление нагрузки для первого и второго измерения соответственно, остальные величины аналогично, U1, U2 – напряжения источника на его зажимах под нагрузкой.

Итак, нам известен ток, тогда он равен:

I1=E/(R1+r)

I2=E/(R2+r)

При этом:

R1=U1/I1

R2=U2/I2

Если подставить в первые уравнения, то:

I1=E/( (U1/I1)+r)

I2=E/( (U2/I2)+r)

Теперь разделим левые и правые части друг на друга:

(I1/I2)= [E/( (U1/I1)+r)]/[E/( (U2/I2)+r)]

После вычисления относительно сопротивления источника тока получим:

r=(U1-U2)/(I1-I2)

Внутреннее сопротивление r:

r= (U1+U2)/I,

где U1, U2 — напряжение на зажимах источника при разном токе нагрузки, I — ток в цепи.

Тогда ЭДС равно:

E=I*(R+r) или E=U1+I1*r

Что такое напряжение

Электрическое напряжение (обозначается как U) – это физическая величина, которая отражает количественную характеристику работы электрического поля по переносу заряда из точки А в точку В. Соответственно напряжение может быть между двумя точками цепи, но в отличии от ЭДС оно может быть между двумя выводами какого-то из элементов цепи. Напомним, что ЭДС характеризует работу, выполненную сторонними силами, то есть работу самого источника тока или ЭДС по переносу заряда через всю цепь, а не на конкретном элементе.

Это определение можно выразить простым языком. Напряжение источников постоянного тока – это сила, которая перемещает свободные электроны от одного атома к другому в определенном направлении.

Для переменного тока используют следующие понятия:

• мгновенное напряжение — это разность потенциалов между точками в данный промежуток времени;
• амплитудное значение – представляет максимальную величину по модулю мгновенного значения напряжения за промежуток времени;
• среднее значение – постоянная составляющая напряжения;
• среднеквадратичное и средневыпрямленное.

Напряжение участка цепи зависит от материала проводника, сопротивления нагрузки и температуры. Так же как и электродвижущая сила измеряется в Вольтах.

Часто для понимания физического смысла напряжения, его сравнивают с водонапорной башней. Столб воды отождествляют с напряжением, а поток с током.

При этом столб воды в башне постепенно уменьшается, что характеризует понижение напряжения и уменьшения силы тока.

Так в чем же отличие

Для лучшего понимания, в чем состоит разница электродвижущей силы от напряжения, рассмотрим пример. Имеется источник электрической энергии бесконечной мощности, в котором отсутствует внутреннее сопротивление. В электрической цепи смонтирована нагрузка. В этом случае будет справедливо утверждение, что ЭДС и напряжение тождественно равны, т.е между этими понятиями отсутствует разница.

Однако, это идеальные условия, которые в реальной жизни не встречаются. Эти условия используют исключительно при расчетах. В реальной жизни учитывается внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае ЭДС и напряжение имеют отличия.

На рисунке представлено, какая разница будет в значениях электродвижущей силы и напряжении в реальных условиях. Вышеприведенная формула закона Ома для полной цепи описывает все процессы. При разомкнутой цепи на клеммах батарейки будет значение 1,5 Вольта. Это значение ЭДС. Подключив нагрузку, в данном случае это лампочка, на ней будет напряжение 1 вольт.

Разница от идеального источника заключается в наличии внутреннего сопротивления источника питания. На этом сопротивлении и происходит падение напряжения. Эти процессы описывает закон Ома для полной цепи.

Если измерительный прибор на зажимах источника электроэнергии показывает значение 1,5 Вольта, это будет электродвижущая сила, но повторим, при условии отсутствия нагрузки.

При подключении нагрузки на клеммах будет заведомо меньшее значение. Это и есть напряжение.

Вывод

Из вышесказанного можно сделать вывод, что основная разница между ЭДС и напряжением состоит:

1. Электродвижущая сила зависит от источника питания, а напряжение зависит от подключенной нагрузки и тока, протекающего по цепи.
2. Электродвижущая сила это физическая величина, характеризующая работу сторонних сил неэлектрического происхождения, происходящих в цепях постоянного и переменного тока.
3. Напряжение и ЭДС имеет единую единицу измерения – Вольт.
4. U -величина физическая, равная работе эффективного электрического поля, производимой при переносе единичного пробного заряда из точки А в точку В.

Таким образом, кратко, если представить U в виде столба воды, то ЭДС можно представить что это насос, поддерживающий уровень воды на постоянном уровне. Надеемся, после прочтения статьи Вам стало понятно основное отличие!

Материалы по теме:

Закон ома для замкнутой цепи определение. Закон Ома для замкнутой цепи. Сторонние силы. Электродвижущая сила элемента

то есть напряжение между полюсами источника

тока зависит от ЭДС и работы сторонних сил по перемещению единичного заряда от одного полюса источника к другому.

2. Сформулируйте и запишите закон Ома для замкнутой цепи

Сила тока в замкнутой электрической цепи пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорционально сопротивлению цепи.

3. В чем различие встречного и согласованного включения последовательно соединенных источников тока?

Говорят, что 2-й источник включен встречно первому, если они, работая в одиночку, создают токи, идущие в одном направлении. 3-й источник включен согласованно с первым, если токи, создаваемые ими, направлены одинаково.

4. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи с несколькими последовательно соединенными источниками тока. Приведите формулу этого закона.

Сила тока в замкнутой электрической цепи с последовательно соединенными источниками тока прямо пропорциональна сумме их

ЭДС и обратно пропорционально сопротивлению цепи.

5. Как определить направление тока в замкнутой цепи с несколькими последовательно соединенными источниками тока?

Если

то ток течет по часовой стрелке. В обратном случае – против часовой стрелки.

Рассмотрим простейшую замкнутую цепь, состоящую из источника (гальванического элемента, аккумулятора или генератора)

и резистора сопротивлением (рис. 161). Источник тока имеет и сопротивление Сопротивление источника часто называют внутренним сопротивлением в отличие от внешнего сопротивления цепи. В генераторе это сопротивление обмоток, а в гальваническом элементе – сопротивление раствора электролита и электродов

Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление цепи. Эта связь может быть установлена теоретически, если использовать закон сохранения энергии и закон Джоуля – Ленца (9.17).

Пусть за время через поперечное сечение проводника пройдет заряд Тогда работу сторонних сил по перемещению заряда можно записать так: Согласно определению силы тока Поэтому

При совершении этой работы на внутреннем и внешнем участках цепи, сопротивления которых и выделяется некоторое количество теплоты.

По закону Джоуля – Ленца оно равно:

Согласно закону сохранения энергии Приравнивая (9.20) и (9.21), получим:

Произведение силы тока на сопротивление участка цепи часто называют падением напряжения на этом участке. Таким образом, ЭДС равна сумме падений напряжений на внутреннем и внешнем участках замкнутой цепи.

Обычно закон Ома для замкнутой цепи записывают в форме:

Сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

Сила тока зависит от трех величин: сопротивлений и внешнего и внутреннего участков цепи. Внутреннее сопротивление источника тока не оказывает заметного влияния на силу тока, если оно мало по сравнению с сопротивлением внешней части цепи При этом напряжение на зажимах источника приблизительно равно

Но при коротком замыкании сила тока в цепи определяется именно внутренним сопротивлением источника и может при электродвижущей силе в несколько вольт быть очень большой, если мало (например, у аккумулятора Ом). Провода могут расплавиться, а сам источник – выйти из строя.

Если цепь содержит несколько последовательно соединенных элементов с то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов. Для определения знака ЭДС любого источника нужно вначале условиться относительно выбора положительного направления обхода контура. На рисунке 162 положительным (произвольно) считает направление обхода против часовой стрелки.

Если при обходе цепи переходят от отрицательного полюса источника к положительному, то Сторонние силы внутри источника совершают при этом положительную работу. Если же при обходе цепи переходят от положительного полюса источника к отрицательному, ЭДС будет отрицательной. Сторонние силы внутри источника совершают отрицательную работу. Так, для цепи, изображенной на рисунке 162:

Если то согласно (9.23) сила тока т. е. направление тока совпадает с направлением обхода контура. При наоборот, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи равно сумме всех сопротивлений:

При параллельном соединении гальванических элементов с одинаковыми ЭДС (или других источников) ЭДС батареи равна ЭДС одного из элементов (рис. 163). Внутреннее же сопротивление батареи рассчитывают по обычному правилу параллельного соединения проводников. Для цепи, изображенной на рисунке 163, согласно закону Ома для замкнутой цепи сила тока определяется следующей формулой:

1. Почему электрическое поле заряженных частиц (кулоновское поле) не способно поддерживать постоянный электрический ток в цепи? 2. Что называют сторонними силами? 3. Что называют электродвижущей силой?

4. Сформулируйте закон Ома для замкнутой цепи. 5. От чего зависит знак ЭДС в законе Ома для замкнутой цепи?

Замкнутая цепь (рис. 2) состоит из двух частей – внутренней и внешней. Внутренняя часть цепи представляет собой источник тока, обладающий внутренним сопротивлением r ; внешняя – различные потребители, соединительные провода, приборы и т.д. Общее сопротивление внешней части обозначается R . Тогда полное сопротивление цепи равно r + R .

По закону Ома для внешнего участка цепи 1 → 2 имеем:

\(~\varphi_1 – \varphi_2 = IR . \)

Внутренний участок цепи 2 → 1 является неоднородным. Согласно закону Ома, \(~\varphi_2 – \varphi_1 + \varepsilon = Ir\). Сложив эти равенства, получим

\(~\varepsilon = IR + Ir . \qquad (1)\)

\(~I = \frac{\varepsilon}{R + r} . \qquad (2)\)

Последняя формула представляет собой закон Ома для замкнутой цепи постоянного тока. Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи .

Так как для однородного участка цепи разность потенциалов есть напряжение, то \(~\varphi_1 – \varphi_2 = IR = U\) и формулу (1) можно записать:

\(~\varepsilon = U + Ir \Rightarrow U = \varepsilon – Ir .\)

Из этой формулы видно, что напряжение на внешнем участке уменьшается с увеличением силы тока в цепи при ε = const.

Подставим в последнюю формулу силу тока (2), получим

\(~U = \varepsilon \left(1 – \frac{r}{R + r} \right) .\)

Проанализируем это выражение для некоторых предельных режимов работы цепи.

а) При разомкнутой цепи (R → ∞) U = ε , т.е. напряжение на полюсах источника тока при разомкнутой цепи равно ЭДС источника тока.

На этом основана возможность приблизительного измерения ЭДС источника тока с помощью вольтметра, сопротивление которого много больше внутреннего сопротивления источника тока (\(~R_v \gg r\)). Для этого вольтметр подключают к клеммам источника тока.

б) Если к клеммам источника тока подключить проводник, сопротивление которого \(~R \ll r\), то R + r ≈ r , тогда \(~U = \varepsilon \left(1 – \frac{r}{r} \right) = 0\) , а сила тока \(~I = \frac{\varepsilon}{r}\) – достигает максимального значения.

Подключение к полюсам источника тока проводника с ничтожно малым сопротивлением называется коротким замыканием , а максимальную для данного источника силу тока называют током короткого замыкания:

\(~I_{kz} = \frac{\varepsilon}{r} .\)

У источников с малым значением r (например, у свинцовых аккумуляторов r = 0,1 – 0,01 Ом) сила тока короткого замыкания очень велика. Особенно опасно короткое замыкание в осветительных сетях, питаемых от подстанций (ε > 100 В), I kz может достигнуть тысячи ампер. Чтобы избежать пожаров, в такие цепи включают предохранители.

Запишем закон Ома для полной цепи в случае последовательного и параллельного соединения источников тока в батарею. При последовательном соединении источников “-” одного источника соединяется с “+” второго, “-” второго с “+” третьего и т.д. (рис. 3, а). Если ε 1 = ε 2 = ε 3 а r 1 = r 2 = r 3 то ε b = 3ε 1 , r b = 3r 1 . В этом случае закон Ома для полной цепи имеет вид\[~I = \frac{\varepsilon_b}{R + r_b} = \frac{3 \varepsilon_1}{R + 3r_1}\], или для n одинаковых источников \(~I = \frac{n \varepsilon_1}{R + nr_1}\).

Последовательное соединение применяют в том случае, когда внешнее сопротивление \(~R \gg nr_1\), тогда \(~I = \frac{n \varepsilon_1}{R}\) и батарея может дать силу тока, в n раз большую, чем сила тока от одного источника.

При параллельном соединении источников тока все “+” источников соединены вместе и “-” источников – также вместе (рис. 3, б). В этом случае

\(~\varepsilon_b = \varepsilon_1 ; \ r_b = \frac{r_1}{3}.\)

Откуда \(~I = \frac{\varepsilon_1}{R + \frac{r_1}{3}}\) .

Для n одинаковых источников \(~I = \frac{\varepsilon_1}{R + \frac{r_1}{n}}\) .

Параллельное соединение источников тока применяют тогда, когда нужно получить источник тока с малым внутренним сопротивлением или когда для нормальной работы потребителя электроэнергии в цепи должен протекать ток. больший, чем допустимый ток одного источника.

Параллельное соединение выгодно, когда R невелико по сравнению с r .

Иногда применяют смешанное соединение источников.

Литература

Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. – C. 262-264.

Нельзя организовать циркуляцию заряда по замкнутому контуру под действием только электростатической силы. Для переноса заряда в область высокого потенциала (2-b -1) придётся использовать силы неэлектростатической природы . Такие силы получили название сторонних сил. В качестве сторонних сил могут выступать любые силы кроме электростатических. Приборы, в которых на электрические заряды действуют сторонние силы, называются источниками тока. В аккумуляторах, например, сторонние силы возникают в результате химической реакции взаимодействия электродов с электролитом, в генераторах сторонними являются силы, действующие на заряды, движущиеся в магнитном поле и т.д. Именно в источниках тока благодаря работе сторонних сил создаётся генерируемая энергия, которая затем расходуется в электрической цепи.

Работа, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного положительного заряда – одна из основных характеристик источника, его электродвижущая сила e:

Поле сторонних сил, также как и электростатическое поле, характеризуется вектором напряжённости :

Электродвижущая сила источника равна работе, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру.

На участке цепи 1-а-2 движение носителей заряда происходит под действием только электростатической силы = q . Такие участки называются однородными.

Участок замкнутого контура, где наряду с электростатической силой действуют и сторонние силы, называют неоднородным.

Можно показать, что на однородном участке цепи средняя скорость направленного движения носителей заряда пропорциональна действующей на них силе. Для этого достаточно сравнить формулы, полученные на прошлой лекции: = (6.3) и = l

Пропорциональность скорости силе, а плотности тока – напряжённости сохранится и в случае неоднородного участка цепи. Но теперь напряжённость поля равна сумме напряжённостей электростатического поля и поля сторонних сил : .

Это уравнение закона Ома в локальной дифференциальной форме для неоднородного участка цепи.

Теперь перейдём к закону Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме.

Для замкнутого контура уравнение закона Ома несколько видоизменяется, так как разность потенциалов в этом случае равна нулю: .

В законе Ома для замкнутой цепи (7.8) R – полное сопротивление контура, складывающееся из внешнего сопротивления цепи R 0 и внутреннего сопротивления источника r: R = R 0 + r.

12) Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме и интегральной форме.

Пусть на участке электрической цепи протекает постоянный ток I . Напряжение U на концах этого участка численно равно работе, совершаемой электрическими силами при перемещении единичного положительного заряда по этому участку. Это следует из определения напряжения.

Отсюда работа A = q  × U . За время t по участку будет перенесён заряд q = I  × t и при этом будет совершена работа: A = q  × U = U  × I  × t .

Это выражение работы электрического тока справедливо для любых проводников.

Работа, совершаемая в единицу времени – мощность электрического тока: .

Работа электрического тока (6. 14) может затрачиваться на нагревание проводника, совершение механической работы (электродвигатель) и на химическое действие тока при его течении через электролит (электролиз).

Если химическое действие и механическая работа при течении тока не производятся, то вся работа электрического тока расходуется только на нагревание проводника: Q = A = U  × I  × t = I 2  × R  × t . (6.15)

Закон о тепловом эффекте электрического тока (6.15) был экспериментально установлен независимо английским учёным Д. Джоулем и русским академиком Э.Х. Ленцем. Формула (6.15) – математическая запись закона Джоуля-Ленца в интегральной форме , позволяющая вычислить количество теплоты, выделяющейся в проводнике.

.

Перед нами закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме .

Учитывая, что i = lE = , это выражение можно записать ещё и так:

Правила Кирхгофа.

Рассмотренные нами законы постоянного тока позволяют рассчитать токи в сложных разветвлённых электрических цепях. Эти расчёты упрощаются, если пользоваться правилами Кирхгофа.

Правил Кирхгофа два: правило токов и правило напряжений .

Правило токов относится к узлам цепи, то есть, к таким точкам схемы, где сходятся не менее трёх проводников (рис. 7.4.). Правило токов гласит: алгебраическая сумма токов в узле равняется нулю:

При составлении соответствующего уравнения, токи, втекающие в узел, берутся со знаком плюс, а покидающие его – со знаком минус. Это первое правило Кирхгофа является следствием уравнения непрерывности (см. (6.7)) или закона сохранения электрического заряда.

Правило напряжений относится к любому замкнутому контуру разветвлённой цепи.

Правило напряжений формулируется так: в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжения равна алгебраической сумме э.д.с., встречающихся в этом контуре:

При составлении уравнения второго правила Кирхгофа задаются направлением обхода.

Токи, совпадающие с направлением обхода, берутся со знаком плюс, токи противоположного направления – со знаком минус Э. д.с. источника берётся со знаком плюс, если он создаёт ток, совпадающий с направлением обхода. В противном случае э.д.с. отрицательна.

ЭДС. Закон Ома для полной цепи.

Если свободные заряды перемещаются в электрической цепи по замкнутой траектории, то такую цепь называют полной или замкнутой.

При этом на каждом из участков такой цепи работа электростатических сил переходит в тепловую, механическую или энергию химических связей. Так как работа электростатических сил, перемещающих заряд по замкнутой траектории, всегда равна нулю, то только силы электростатического поля не могут обеспечить постоянное движение зарядов по замкнутой траектории.

Чтобы электрический ток в замкнутой цепи не прекращался, необходимо включить в неё источник тока (см. рис. а), внутри которого перемещение свободных зарядов происходило бы не под действием электростатических сил, а при участии любых других сил, называемых сторонними. Сторонние силы – силы неэлектростатического происхождения, действующих на заряды со стороны источника тока. Природа сторонних сил может быть различной (кроме неподвижных зарядов):

1) химические реакции – в гальванических элементах (батарейках), аккумуляторах (сторонние силы возникают в результате химических реакций между электродами и жидким электролитом),

2) электромагнитной – в генераторах. При этом генераторы могут использовать а) механическую энергию – ГЭС, б) ядерную – АЭС, в) тепловую – ТЭС, г) приливов и отливов – ПЭС, д) ветровую – ВЭС и т.д. (силы, действующие на свободные заряды, перемещающиеся в магнитном поле).

3) использование фотоэффекта – фото-ЭДС в калькуляторах и солнечных батареях (в фотоэлементах сторонние силы возникают при действии света на электроны атомов, входящих в состав некоторых веществ),

4) пьезоэффект – пьезо-ЭДС, например, в пьезозажигалках,

5) контактная разность потенциалов – термо-ЭДС в термопарах и т.д.

Например, в цепи на рис. а, свободные заряды, перемещаются от тела А к телу Б под действием электростатических сил, а сторонние силы источника питания заставляют их возвращаться обратно – от Б к А.

Сторонние силы в источнике тока разделяют разноимённые электрические заряды друг от друга, совершая работу против электростатических (кулоновских сил). Контакт (полюс) источника тока, где в результате действия сторонних сил накапливается положительный заряд, называют положительным, а противоположно заряженный полюс – отрицательным, обозначая их так, как изображено на рис. б. Очевидно, что чем больший заряд накопится на полюсе источника тока, тем больше работы совершили сторонние силы по разделению зарядов, т.к. работа против кулоновских сил прямо пропорциональна величине заряда. Поэтому  отношение работы, А_ст, сторонних сил, перемещающих заряд q внутри источника тока от отрицательного полюса к положительному, не зависит от величины заряда и служит характеристикой источника тока, называемой электродвижущей силой (ЭДС) источника,

.

 

Как и разность потенциалов, ЭДС в СИ измеряют в вольтах.

Сопротивление источника тока или внутреннее сопротивление тоже является его важной характеристикой. Внутренним сопротивлением гальванического элемента, например, является сопротивление электродов и электролита, находящегося между ними. Внешним участком замкнутой цепи называют её участок, подсоединённый снаружи к источнику тока (см. рис. а).

Чтобы определить, как зависит сила тока от ЭДС источника в цепи, изображённой на рис. а, нарисуем эквивалентную схему (см. рис. в), где R соответствует сопротивлению проводника между А и Б, (внешняя цепь), а r – внутреннему сопротивлению источника тока. Согласно закону Джоуля-Ленца работа  А_полн тока, протекающего по замкнутой цепи, за интервал времени t равна: А_полн = I^2.R^.t + I^2.r^.t .  Из закона сохранения энергии следует, что работа тока должна быть равна работе сторонних сил А_стор = Ɛ^.q = Ɛ^.It . Приравняв А_полн и А_стор, получаем следующее выражение для 

которое называют законом Ома для полной цепи.

1) Напряжение на зажимах источника, а соответственно и во внешней цепи

где величина Ir– падение напряжения внутри источника тока.

2) Если внешнее сопротивление замкнутой цепи равно нулю, то такой режим источника тока называется коротким замыканием.

3) Для полной цепи закон Джоуля-Ленца

Легко показать, что, если полная цепь содержит несколько последовательно соединённых источников тока, то для вычисления силы тока следует вместо Ɛ взять алгебраическую сумму ЭДС всех этих источников, выбрав какое-нибудь направление обхода цепи, например, по часовой стрелке (рис. г). Если при таком обходе мы идём от положительного полюса источника тока к отрицательному, то ЭДС данного источника следует суммировать со знаком минус.  

  Более подробную информацию смотри ЗДЕСЬ.

Чему равно эдс самоиндукции. Что такое самоиндукция — объяснение простыми словами

Магнитное поле контура, в котором сила тока изменяется, индуцирует ток не только в других контурах, но и в себе самом. Это явление получило название самоиндукции.

Опытным путём установлено, что магнитный поток вектора магнитной индукции поля, создаваемого текущим в контуре током, пропорционален силе этого тока:

где L– индуктивность контура. Постоянная характеристика контура, которая зависит от его формы и размеров, а так же от магнитной проницаемости среды, в которой находится контур. [L] = Гн (Генри,

1Гн = Вб/А).

Если за время dtток в контуре изменится наdI, то магнитный поток, связанный с этим током, изменится наdФ =LdIв результате чего в этом контуре появится ЭДС самоиндукции:

Знак минус показывает, что ЭДС самоиндукции (а, следовательно, и ток самоиндукции) всегда препятствует изменению силы тока, который вызвал самоиндукцию.

Наглядным примером явления самоиндукции служат экстратоки замыкания и размыкания, возникающие при включении и выключении электрических цепей, обладающей значительной индуктивностью.

Энергия магнитного поля

Магнитное поле обладает потенциальной энергией, которая в момент его образования (или изменения) пополняется за счёт энергии тока в цепи, совершающего при этом работу против ЭДС самоиндукции, возникающей вследствие изменения поля.

Работа dAза бесконечно малый промежуток времениdt, в течении которого ЭДС самоиндукциии токIможно считать постоянными, равняется:

. (5)

Знак минус указывает, что элементарная работа совершается током против ЭДС самоиндукции. Чтобы определить работу при изменении тока от 0 до I, проинтегрируем правую часть, получим:

. (6)

Эта работа численно равна приросту потенциальной энергии ΔW п магнитного поля, связанного с этой цепью, т.е.A= -ΔW п.

Выразим энергию магнитного поля через его характеристики на примере соленоида. Будем считать, что магнитное поле соленоида однородно и в основном расположено внутри его. Подставим в (5) значение индуктивности соленоида, выраженное через его параметры и значение силы тока I, выраженное из формулы индукции магнитного поля соленоида:

, (7)

где N – общее число витков соленоида; ℓ – его длина; S – площадь сечения внутреннего канала соленоида.

, (8)

После подстановки имеем:

Разделив обе части на V, получим объёмную плотность энергии поля:

(10)

или, с учётом, что
получим,
. (11)

Переменный ток

2.1 Переменный ток и его основные характеристики

Переменным называется ток, изменяющийся с течением времени и по величине и по направлению. Примером переменного тока может служить потребляемый промышленный ток. Этот ток является синусоидальным, т.е. мгновенное значение его параметров меняются со временем по закону синуса (или косинуса):

i = I 0 sinωt, u = U 0 sin(ωt + φ 0). (12)

Переменный синусоидальный ток можно получить, если вращать рамку (контур) с постоянной скоростью

в однородном магнитном поле с индукцией B (рис.5). При этом магнитный поток, пронизывающий контур, изменяется по закону

где S– площадь контура, α = ωt– угол поворота рамки за время t. Изменение потока приводит к возникновению ЭДС индукции

, (17)

направление которой определяется по правилу Ленца.

Если контур замкнут (рис.5), то по нему идёт ток:

. (18)

График изменения электродвижущей силыи индукционного токаi представлен на рис. 6.

Переменный ток характеризуется периодом Т, частотой ν = 1/Т, циклической частотой
и фазой φ = (ωt + φ 0) Графически значения напряжения и силы переменного тока на участке цепи будут представляться двумя синусоидами, в общем случае сдвинутыми по фазе на φ.

Для характеристики переменного тока вводятся понятия действующего (эффективного) значения тока и напряжения. Эффективным значением силы переменного тока называется сила такого постоянного тока, который выделяет в данном проводнике столько же тепла за время одного периода, сколько выделяет тепла и данный переменный ток.

,
. (13)

Приборы, включенные в цепь переменного тока (амперметр, вольтметр), показывают эффективные значения тока и напряжения.

Согласно закону Фарадея ℰ is = – . Если Ф = LI , то ℰ is = = – . При условии, что индуктивность контура в процессе изменения тока не меняется (т.е. не меняются геометрические размеры контура и магнитные свойства среды), то

ℰ is = – . (13.2)

Из этой формулы видно, что если индуктивность катушки L достаточно велика, а время изменения тока мало, то величина ℰ is может достигнуть большой величины и превысить ЭДС источника тока при размыкании цепи. Именно этот эффект мы наблюдали в опыте 1.

Из формулы (13.2) можно выразить L :

L = – ℰ is /(DI /Dt ),

т.е. индуктивность имеет еще один физический смысл: она численно равна ЭДС самоиндукции при скорости изменения тока через контур 1 А в 1 с.

Читатель : Но тогда получится, что размерность индуктивности

[L ] = Гн = .

СТОП! Решите самостоятельно: А3, А4, В3–В5, С1, С2.

Задача 13.2. Какова индуктивность катушки с железным сердечником, если за время Dt = 0,50 с ток в цепи изменился от I 1 = = 10,0 А до I 2 = 5,0 А, а возникшая при этом ЭДС самоиндукции по модулю равна |ℰ is | = 25 В?

Ответ : L = ℰ is » 2,5 Гн.

СТОП! Решите самостоятельно: А5, А6, В6.

Читатель : А какой смысл имеет знак минус в формуле (13.2)?

Рис. 13.6

Автор : Рассмотрим какой-либо проводящий контур, по которому течет ток. Выберем направление обхода контура – по или против часовой стрелки (рис. 13.6). Вспомним: если направление тока совпадает с выбранным направлением обхода, то сила тока считается положительной, а если нет – отрицательной.

Изменение тока DI = I кон – I нач – также величина алгебраическая (отрицательная или положительная). ЭДС самоиндукции – это работа, совершаемая вихревым полем при перемещении единичного положительного заряда по контуру вдоль направления обхода контура . Если напряженность вихревого поля направлена вдоль направления обхода контура, то эта работа положительна, а если против – отрицательна. Таким образом, знак минус в формуле (13.2) показывает, что величины DI и ℰ is всегда имеют разные знаки.

Покажем это на примерах (рис. 13.7):

а) I > 0 и DI > 0, значит, ℰ is

б) I > 0 и DI is >

в) I I| > 0, т.е. модуль тока возрастает, а сам ток становится все «более отрицательным». Значит, DI is > 0, т.е. ЭДС самоиндукции «включена» вдоль направления обхода;

г) I I| I > 0, тогда ℰ is

В задачах, по возможности, следует выбирать такое направление обхода, чтобы ток был положительным.

Задача 13.3. В цепи на рис. 13.8, а L 1 = 0,02 Гн и L 2 = 0,005 Гн. В некоторый момент ток I 1 = 0,1 А и возрастает со скоростью 10 А/с, а ток I 2 = 0,2 А и возрастает со скоростью 20 А/с. Найти сопротивление R .

	а б Рис. 13.8 Решение. Так как оба тока возрастают, то в обеих катушках возникают ЭДС самоиндукции ℰ is 1
L 1 = 0,02 Гн L 2 = 0,005 Гн I 1 = 0,1 А I 2 = 0,2 А DI 1 /Dt = 10 А/с DI 2 /Dt = 20 А/с
R = ?

и ℰ is 2 , включенные навстречу токам I 1 и I 2 (рис. 13.8, б ), где

|ℰ is 1 | = ; |ℰ is 2 | = .

Выберем направление обхода по часовой стрелке (см. рис. 13.8,б ) и применим второе правило Кирхгофа

–|ℰ is 1 | + |ℰ is 2 | = I 1 R – I 2 R ,

R = |ℰ is 2 | – |ℰ is 1 | / (I 1 – I 2) = =

1 Ом.

Ответ : R = » 1 Ом.

СТОП! Решите самостоятельно: В7, В8, С3.

Задача 13.4. Катушка сопротивлением R = 20 Ом и индуктивностью L = 0,010 Гн находится в переменном магнитном поле. Когда создаваемый этим полем магнитный поток увеличился на DФ = = 0,001 Вб, ток в катушке возрос на DI = 0,050 А. Какой заряд прошел за это время по катушке?

дукции |ℰ is | = . Причем ℰ is «включилась» навстречу ℰ i , так как ток в цепи возрастал (рис. 13.9).

Возьмем направление обхода контура по часовой стрелке. Тогда согласно второму правилу Кирхгофа получим:

|ℰ i | – |ℰ is | = IR ,

I = (|ℰ i | – |ℰ is |)/R = .

Заряд q , прошедший по катушке за время Dt , равна

q = I Dt =

Ответ : 25 мкКл.

СТОП! Решите самостоятельно: В9, В10, С4.

Задача 13.5. Катушка с индуктивностью L и электрическим сопротивлением R подключена через ключ к источнику тока с ЭДС ℰ. В момент t = 0 ключ замыкают. Как изменяется со временем сила тока I в цепи сразу же после замыкания ключа? Через длительное время после замыкания? Оцените характерное время t возрастания тока в такой цепи. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.

Рис. 13.10

Рис. 13.11

Сразу же после замыкания ключа I = 0, поэтому можно считать » ℰ/L , т.е. ток возрастает с постоянной скоростью (I = (ℰ/L )t ;рис. 13.11).

9.4. Явление электромагнитной индукции

9.4.3. Среднее значение электродвижущей силы самоиндукции

При изменении потока, сцепленного с замкнутым проводящим контуром, через площадь, ограниченную данным контуром, в нем появляется вихревое электрическое поле и течет индукционный ток – явление электромагнитной самоиндукции.

Модуль средней ЭДС самоиндукции за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле

〈 | ℰ i s | 〉 = | Δ Ф s | Δ t ,

где ΔФ s – изменение магнитного потока, сцепленного с контуром, за время Δt .

Если сила тока в контуре изменяется с течением времени I = I (t ), то

∆Ф s = L ∆I ,

где L – индуктивность контура; ΔI – изменение силы тока в контуре за время Δt ;

〈 | ℰ i s | 〉 = L | Δ I | Δ t ,

где ΔI /Δt – скорость изменения силы тока в контуре.

Если индуктивность контура изменяется с течением времени L = L (t ), то

• изменение потока, сцепленного с контуром, определяется формулой

∆Ф s = ∆LI ,

где ΔL – изменение индуктивности контура за время Δt ; I – сила тока в контуре;

• модуль средней ЭДС самоиндукции за определенный промежуток времени рассчитывается по формуле

〈 | ℰ i s | 〉 = I | Δ L | Δ t .

Пример 16. В замкнутом проводящем контуре с индуктивностью 20 мГн течет ток силой 1,4 А. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, при равномерном уменьшении в нем силы тока на 20 % за 80 мс.

Решение . Появление ЭДС самоиндукции в контуре вызвано изменением потока, сцепленного с контуром, при изменении в нем силы тока.

Поток, сцепленный с контуром, определяется формулами:

• при силе тока I 1

Ф s 1 = LI 1 ,

где L – индуктивность контура, L = 20 мГн; I 1 – первоначальная сила тока в контуре, I 1 = 1,4 А;

• при силе тока I 2

Ф s 2 = LI 2 ,

где I 2 – конечная сила тока в контуре.

Изменение потока, сцепленного с контуром, определяется разностью:

Δ Ф s = Ф s 2 − Ф s 1 = L I 2 − L I 1 = L (I 2 − I 1) ,

где I 2 = 0,8I 1 .

Среднее значение ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре, при изменении в нем силы тока:

〈 ℰ s i 〉 = | Δ Ф s Δ t | = | L (I 2 − I 1) Δ t | = | − 0,2 L I 1 Δ t | = 0,2 L I 1 Δ t ,

где ∆t – интервал времени, за который происходит уменьшение силы тока, ∆t = 80 мс.

Расчет дает значение:

〈 ℰ s i 〉 = 0,2 ⋅ 20 ⋅ 10 − 3 ⋅ 1,4 80 ⋅ 10 − 3 = 70 ⋅ 10 − 3 с = 70 мВ.

При изменении силы тока в контуре в нем возникает ЭДС самоиндукции, среднее значение которой равно 70 мВ.

На данном уроке мы узнаем, как и кем было открыто явление самоиндукции, рассмотрим опыт, с помощью которого продемонстрируем это явление, определим, что самоиндукция – это частный случай электромагнитной индукции. В конце урока введем физическую величину, показывающую зависимость ЭДС самоиндукции от размеров и формы проводника и от среды, в которой находится проводник, т. е. индуктивность.

Генри изобретал плоские катушки из полосовой меди, с помощью которых добивался силовых эффектов, выраженных более ярко, чем при использовании проволочных соленоидов. Ученый заметил, что при нахождении в цепи мощной катушки ток в этой цепи достигает своего максимального значения гораздо медленнее, чем без катушки.

Рис. 2. Схема экспериментальной установки Д. Генри

На рис. 2 изображена электрическая схема экспериментальной установки, на основе которой можно продемонстрировать явление самоиндукции. Электрическая цепь состоит из двух параллельно соединенных лампочек, подключенных через ключ к источнику постоянного тока. Последовательно с одной из лампочек подключена катушка. После замыкания цепи видно, что лампочка, которая соединена последовательно с катушкой, загорается медленнее, чем вторая лампочка (рис. 3).

Рис. 3. Различный накал лампочек в момент включения цепи

При отключении источника лампочка, подключенная последовательно с катушкой, гаснет медленнее, чем вторая лампочка.

Почему лампочки гаснут не одновременно

При замыкании ключа (рис. 4) из-за возникновения ЭДС самоиндукции ток в лампочке с катушкой нарастает медленнее, поэтому эта лампочка загорается медленнее.

Рис. 4. Замыкание ключа

При размыкании ключа (рис. 5) возникающая ЭДС самоиндукции мешает убыванию тока. Поэтому ток еще некоторое время продолжает течь. Для существования тока нужен замкнутый контур. Такой контур в цепи есть, он содержит обе лампочки. Поэтому при размыкании цепи лампочки должны некоторое время светиться одинаково, и наблюдаемое запаздывание может быть вызвано другими причинами.

Рис. 5. Размыкание ключа

Рассмотрим процессы, происходящие в данной цепи при замыкании и размыкании ключа.

1. Замыкание ключа.

В цепи находится токопроводящий виток. Пусть ток в этом витке течет против часовой стрелки. Тогда магнитное поле будет направлено вверх (рис. 6).

Таким образом, виток оказывается в пространстве собственного магнитного поля. При возрастании тока виток окажется в пространстве изменяющегося магнитного поля собственного тока. Если ток возрастает, то созданный этим током магнитный поток также возрастает. Как известно, при возрастании магнитного потока, пронизывающего плоскость контура, в этом контуре возникает электродвижущая сила индукции и, как следствие, индукционный ток. По правилу Ленца, этот ток будет направлен таким образом, чтобы своим магнитным полем препятствовать изменению магнитного потока, пронизывающего плоскость контура.

То есть для рассматриваемого на рис. 6 витка индукционный ток должен быть направлен по часовой стрелке (рис. 7), тем самым препятствуя нарастанию собственного тока витка. Следовательно, при замыкании ключа ток в цепи возрастает не мгновенно благодаря тому, что в этой цепи возникает тормозящий индукционный ток, направленный в противоположную сторону.

2. Размыкание ключа

При размыкании ключа ток в цепи уменьшается, что приводит к уменьшению магнитного потока сквозь плоскость витка. Уменьшение магнитного потока приводит к появлению ЭДС индукции и индукционного тока. В этом случае индукционный ток направлен в ту же сторону, что и собственный ток витка. Это приводит к замедлению убывания собственного тока.

Вывод: при изменении тока в проводнике возникает электромагнитная индукция в этом же проводнике, что порождает индукционный ток, направленный таким образом, чтобы препятствовать любому изменению собственного тока в проводнике (рис. 8). В этом заключается суть явления самоиндукции. Самоиндукция – это частный случай электромагнитной индукции.

Рис. 8. Момент включения и выключения цепи

Формула для нахождения магнитной индукции прямого проводника с током:

где – магнитная индукция; – магнитная постоянная; – сила тока; – расстояние от проводника до точки.

Поток магнитной индукции через площадку равен:

где – площадь поверхности, которая пронизывается магнитным потоком.

Таким образом, поток магнитной индукции пропорционален величине тока в проводнике.

Для катушки, в которой – число витков, а – длина, индукция магнитного поля определяется следующим соотношением:

Магнитный поток, созданный катушкой с числом витков N , равен:

Подставив в данное выражение формулу индукции магнитного поля, получаем:

Отношение числа витков к длине катушки обозначим числом :

Получаем окончательное выражение для магнитного потока:

Из полученного соотношения видно, что значение потока зависит от величины тока и от геометрии катушки (радиус, длина, число витков). Величина, равная , называется индуктивностью:

Единицей измерения индуктивности является генри:

Следовательно, поток магнитной индукции, вызванный током в катушке, равен:

С учетом формулы для ЭДС индукции , получаем, что ЭДС самоиндукции равна произведению скорости изменения тока на индуктивность, взятому со знаком «-»:

Самоиндукция – это явление возникновения электромагнитной индукции в проводнике при изменении силы тока, протекающего сквозь этот проводник.

Электродвижущая сила самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения тока, протекающего сквозь проводник, взятой со знаком минус. Коэффициент пропорциональности называется индуктивностью , которая зависит от геометрических параметров проводника.

Проводник имеет индуктивность, равную 1 Гн, если при скорости изменения тока в проводнике, равной 1 А в секунду, в этом проводнике возникает электродвижущая сила самоиндукции, равная 1 В.

С явлением самоиндукции человек сталкивается ежедневно. Каждый раз, включая или выключая свет, мы тем самым замыкаем или размыкаем цепь, при этом возбуждая индукционные токи. Иногда эти токи могут достигать таких больших величин, что внутри выключателя проскакивает искра, которую мы можем увидеть.

Список литературы

1. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2010.
2. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа, 2005.
3. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И., Физика 11. – М.: Мнемозина.

1. Интернет-портал Myshared.ru ().
2. Интернет-портал Physics.ru ().
3. Интернет-портал Festival.1september.ru ().

Домашнее задание

1. Вопросы в конце параграфа 15 (стр. 45) – Мякишев Г.Я. Физика 11 (см. список рекомендованной литературы)
2. Индуктивность какого проводника равна 1 Генри?

Изменения эдс и внутреннего сопротивления источника тока. Электродвижущая сила

Мы пришли к выводу, что для поддержания постоянного тока в замкнутой цепи, в нее необходимо включить источник тока. Подчеркнем, что задача источника заключается не в том, чтобы поставлять заряды в электрическую цепь (в проводниках этих зарядов достаточно), а в том, чтобы заставлять их двигаться, совершать работу по перемещению зарядов против сил электрического поля. Основной характеристики источника является электродвижущая сила 1 (ЭДС) − работа, совершаемая сторонними силами по перемещению единичного положительного заряда

Единицей измерения ЭДС в системе единиц СИ является Вольт. ЭДС источника равна 1 вольт, если он совершает работу 1 Джоуль при перемещении заряда 1 Кулон

 Для обозначения источников тока на электрических схемах используется специальное обозначение (рис. 397).

рис. 397
 Электростатическое поле совершает положительную работу по перемещению положительного заряда в направлении уменьшения потенциала поля. Источник тока проводит разделение электрических зарядов − на одном полюсе накапливаются положительные заряды, на другом отрицательный. Напряженность электрического поля в источнике направлена от положительного полюса к отрицательному, поэтому работа электрического поля по перемещению положительного заряда будет положительной при его движения от «плюса» к «минусу». Работа сторонних сил, наоборот, положительна в том случае, если положительные заряды перемещаются от отрицательного полюса к положительному, то есть от «минуса» к «плюсу».
В этом принципиальное отличие понятий разности потенциалов и ЭДС, о котором всегда необходимо помнить.
Таким образом, электродвижущую силу источника можно считать алгебраической величиной, знак которой («плюс» или «минус») зависит от направления тока. В схеме, показанной на рис. 398,

рис. 398
вне источника (во внешней цепи) ток течет 2 от «плюса» источника к «минусу», в внутри источника от «минуса» к «плюсу». В этом случае, как сторонние силы источника, так и электростатические силы во внешней цепи совершают положительную работу.
 Если на некотором участке электрической цепи помимо электростатических действуют и сторонние силы, то над перемещением зарядов «работают» как электростатические, так и сторонние силы. Суммарная работа электростатических и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда называется электрическим напряжением на участке цепи

 В том случае, когда сторонние силы отсутствуют, электрическое напряжение совпадает с разностью потенциалов электрического поля.
 Поясним определение напряжения и знака ЭДС на простом примере. Пусть на участке цепи, по которому протекает электрический ток, имеются источник сторонних сил и резистор (рис. 399).

рис. 399
 Для определенности будем считать, что φ o > φ 1 , то есть электрический ток направлен от точки 0 к точке 1 . При подключении источника, как показано на рис. 399 а, Сторонние силы источника совершают положительную работу, поэтому соотношение (2) в этом случае может быть записано в виде

 При обратном включении источника (рис. 399 б) внутри него заряды движутся против сторонних сил, поэтому работа последних отрицательна. Фактически силы внешнего электрического поля преодолевают сторонние силы. Следовательно, в этом случае рассматриваемое соотношение (2) имеет вид

 Для протекания электрического тока по участку цепи, обладающему электрическим сопротивлением, необходимо совершать работу, по преодолению сил сопротивления. Для единичного положительного заряда эта работа, согласно закону Ома, равна произведению IR = U которое, естественно совпадает с напряжением на данном участке.
 Заряженные частицы (как электроны, так и ионы) внутри источника движутся в некоторой окружающей среде, поэтому со стороны среду на них также действуют тормозящие силы, которые также необходимо преодолевать. Заряженные частицы преодолевают силы сопротивления благодаря действию сторонних сил (если ток в источнике направлен от «плюса» к «минусу») либо благодаря электростатическим силам (если ток направлен от «минуса» к «плюсу»). Очевидно, что работа по преодолению этих сил не зависит от направления движения, так как силы сопротивления всегда направлены в сторону, противоположную скорости движения частиц. Так как силы сопротивления пропорциональны средней скорости движения частиц, то работа по их преодолению пропорциональна скорости движения, следовательно, силе тока силе. Таким образом, мы можем ввести еще характеристику источника − его внутренне сопротивление r , аналогично обычному электрическому сопротивлению. Работа по преодолению сил сопротивления при перемещении единичного положительного заряда между полюсами источника равна A/q = Ir . Еще раз подчеркнем, эта работа не зависит от направления тока в источнике.

1 Название этой физической величины неудачно − так электродвижущая сила является работой, а не силой в обычном механическом понимании. Но этот термин настолько устоялся, что изменять его не «в наших силах». К слову, сила тока то же не является механической силой! Не говоря уж о таких понятиях «сила духа», «сила воли», «божественная сила» и т.д.
2 Напомним, за направление движения электрического тока принято направление движения положительных зарядов.

На концах проводника, а значит, и тока необходимо наличие сторонних сил неэлектрической природы, с помощью которых происходит разделение электрических зарядов .

Сторонними силами называются любые силы, действующие на электрически заряженные частицы в цепи, за исключением электростатических (т. е. кулоновских).

Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внут-ри всех источников тока: в генераторах, на электростанциях, в гальванических элементах, аккумуляторах и т. д.

При замыкании цепи создается электрическое поле во всех про-водниках цепи. Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны движут-ся от положительно заряженного электрода к отрицательному), а во всей остальной цепи их приводит а движение электрическое поле (см. рис. выше).

В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение разных видов энергии в электричес-кую. По типу преобразованной энергии различают следующие виды электродвижущей силы:

– электростатическая — в электрофорной машине, в которой происходит превращение механической энергии при трении в электрическую;

– термоэлектрическая – в термоэлементе — внутренняя энергия нагретого спая двух проволок, изготовленных из разных металлов, превращается в электрическую;

– фотоэлектрическая — в фотоэлементе. Здесь происходит превращение энергии света в элек-трическую: при освещении некоторых веществ, например, селена, оксида меди (I) , кремния наблюдается потеря отрицательного электрического заряда;

– химическая — в гальванических элементах, аккумуляторах и др. источниках, в которых происходит превращение химической энергии в электрическую.

Электродвижущая сила (ЭДС) — характеристика источников тока. Понятие ЭДС было введено Г. Омом в 1827 г. для цепей постоянного тока. В 1857 г. Кирхгофф определил ЭДС как работу сторонних сил при переносе единичного электрического заряда вдоль замкнутого контура:

ɛ = A ст /q ,

где ɛ — ЭДС источника тока, А ст — работа сторонних сил , q — количество перемещенного заряда.

Электродвижущую силу выражают в вольтах.

Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил (работа по перемещению единичного заряда) не во всем контуре, а только на данном участке.

Внутреннее сопротивление источника тока.

Пусть имеется простая замкнутая цепь, состоящая из источника тока (например, гальванического элемента, аккумулятора или генератора) и резистора с сопротивлением R . Ток в замкну-той цепи не прерывается нигде, следовательно, oн существует и внутри источника тока. Любой источник представляет собой некоторое сопротивление дли тока. Оно называется внутренним сопротивлением источника тока и обозначается буквой r .

В генераторе r — это сопротивление обмотки, в гальваническом элементе — сопротивление раствора электролита и электродов.

Таким образом, источник тока характеризуется величинами ЭДС и внутреннего сопротивлении, которые определяют его качество. Например, электростатические машины имеют очень большую ЭДС (до десятков тысяч вольт), но при этом их внутреннее сопротивление огромно (до со-тни Мом). Поэтому они непригодны для получения сильных токов. У гальванических элементов ЭДС всего лишь приблизительно 1 В, но зато и внутреннее сопротивление мало (приблизительно 1 Ом и меньше). Это позволяет с их помощью получать токи, измеряемые амперами.

Цель работы: изучить метод измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с помощью амперметра и вольтметра.

Оборудование: металлический планшет, источник тока, амперметр, вольтметр, резистор, ключ, зажимы, соединительные провода.

Для измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока собирают электрическую цепь, схема которой показана на рисунке 1.

К источнику тока подключают амперметр, сопротивление и ключ, соединенные последовательно. Кроме того, непосредствен­но к выходным гнездам источника подключают еще и вольтметр.

ЭДС измеряют по показанию вольтметра при разомкнутом ключе. Этот прием определения ЭДС основан на следствии из за­кона Ома для полной цепи, согласно которому при бесконечно большом сопротивлении внешней цепи напряжение на зажимах источника равно его ЭДС. (См. параграф “Закон Ома для полной цепи” учебника “Физика 10”).

Для определения внутреннего сопротивления источника за­мыкают ключ К. При этом в цепи можно условно выделить два участка: внешний (тот, который подключен к источнику) и внутренний (тот, который находится внутри источника тока). Поскольку ЭДС источника равна сумме падения напряжений на внутрен­нем и внешнем участках цепи:

ε = U r +U R , то U r = ε -U R (1)

По закону Ома для участка цепи U r = I· r (2). Подставив равенство (2) в (1) получают:

I · r = ε – U r , откуда r = (ε – U R )/ J

Следовательно, чтобы узнать внутреннее сопротивление источника тока, необходимо пред­варительно определить его ЭДС, затем замкнуть ключ и измерить падение напряжения на внеш­нем сопротивлении, а также силу тока в нем.

Ход работы

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений:

ε ,в	U r , B	i,a	r , Ом

Начертите в тетради схему для измерения ЭДС и внутреннего сопротивления источника.

После проверки схемы соберите электрическую цепь. Ключ разомкните.

Измерьте величину ЭДС источника.

Замкните ключ и определите показания амперметра и вольтметра.

Вычислите внутреннее сопротивление источника.

1. Определение эдс и внутреннего сопротивления источника тока графическим методом

Цель работы: изучить измерения ЭДС, внутреннего сопротивления и тока короткого замы­кания источника тока, основанный на анализе графика зависимости напряже­ния на выходе источника от силы тока в цепи.

Оборудование: гальванический элемент, амперметр, вольтметр, резистор R 1 , переменный резистор, ключ, зажимы, металлический планшет, соединительные провода.

Из закона Ома для полной цепи следует, что напряжение на выходе источника тока зависит прямо пропорционально от силы тока в цепи:

так как I =E/(R+r), то IR + Ir = Е, но IR = U, откуда U + Ir = Е или U = Е – Ir (1).

Если построить график зависимости U от I, то по его точкам пересечения с осями координат можно определить Е, I К.З. – силу тока короткого замыкания (ток, который потечет в цепи источни­ка, когда внешнее сопротивление R станет равным нулю).

ЭДС определяют по точке пересечения графика с осью напряжений. Эта точка графика со­ответствует состоянию цепи, при котором ток в ней отсутствует и, следовательно, U = Е.

Силу тока короткого замыкания определяют по точке пересечения графика с осью токов. В этом случае внешнее сопротивление R = 0 и, следовательно, напряжение на выходе источника U = 0.

Внутреннее сопротивление источника находят по тангенсу угла наклона графика относи­тельно оси токов. (Сравните формулу (1) с математической функцией вида У = АХ +В и вспомни­те смысл коэффициента при X).

Ход работы

Для записи результатов измерений подготовьте таблицу:

1. После проверки схемы преподавателем соберите электрическую цепь. Ползунок переменного резистора установите в положение, при котором сопротивление цепи, подключенной к источ­нику тока, будет максимальным.

Определите значение силы тока в цепи и напряжение на зажимах источника при максимальной величине сопротивления переменного резистора. Данные измерений занесите в таблицу.

Повторите несколько раз измерения силы тока и напряжения, уменьшая всякий раз величину переменного сопротивления так, чтобы напряжение на зажимах источника уменьшалось на 0,1В. Измерения прекратите, когда сила тока в цепи достигнет значения в 1А.

Нанесите полученные в эксперименте точки на график. Напряжение откладывайте по верти­кальной оси, а силу тока – по горизонтальной. Проведите по точкам прямую линию.

Продолжите график до пересечения с осями координат и определите величины Е и, I К.З.

Измерьте ЭДС источника, подключив вольтметр к его выводам при разомкнутой внешней це­пи. Сопоставьте значения ЭДС, полученные двумя способами, и укажите причину возможного расхождения результатов.

Определите внутреннее сопротивление источника тока. Для этого вычислите тангенс угла на­клона построенного графика к оси токов. Так как тангенс угла в прямоугольном треугольнике равен отношению противолежащего катета к прилежащему, то практически это можно сделать, найдя отношение Е / I К.З

Лабораторная работа

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока»

Дисциплина Физика

Преподаватель Виноградов А.Б.

Нижний Новгород

2014 г.

Цель работы: сформировать умение определения ЭДС и внут­реннего сопротивления источника тока с помощью амперметра и вольтметра.

Оборудование: выпрямитель ВУ-4М, амперметр, вольтметр, соединительные провода, элементы планшета №1: ключ, ре­зистор R 1 .

Теоретическое содержание работы .

Внутреннее сопротивление ис­точника тока.

При прохождении тока по замкнутой цепи, электрически заряженные ча­стицы перемещаются не только внутри проводников, соединяющих полюса источника тока, но и внутри самого источ­ника тока. Поэтому в замкнутой электрической цепи раз­личают внешний и внутренний участки цепи. Внешний уча­сток цепи составляет вся та совокупность проводников, которая подсоединяется к полюсам источника тока. Вну­тренний участок цепи – это сам источник тока. Источник тока, как и любой другой проводник, обладает сопротивле­нием. Таким образом, в электрической цепи, состоящей из источника то­ка и проводников с электриче­ским сопротивлением R , элек­трический ток совершает работу не только на внешнем, но и на внутреннем участке цепи. Напри­мер, при подключении лампы накаливания к гальванической батарее карманного фонаря элек­трическим током нагреваются не только спираль лампы и под­водящие провода, но и сама ба­тарея. Электрическое сопротивле­ние источника тока называется внутренним сопротивлением. В электромагнитном генераторе внутренним сопротивлением яв­ляется электрическое сопротивле­ние провода обмотки генератора. На внутреннем участке электри­ческой цепи выделяется коли­чество теплоты, равное

где r – внутреннее сопротивле­ние источника тока.

Полное количество теплоты, выделяющееся при протекании постоянного тока в замкнутой цепи, внешний и внутренний участки которой имеют сопротивления, соответственно равные R и r , равно

. (2)

Всякую замкнутую цепь можно представить как два последовательно соединенных резистора с эквивалентными сопротивлениями R и r . Поэтому сопротивление полной це­пи равно сумме внешнего и внутреннего сопротивлений:
. Поскольку при последовательном соединении сила тока на всех участках цепи одинакова, то через внеш­ний и внутренний участок цепи проходит одинаковый по величине ток. Тогда по закону Ома для участка цепи паде­ние напряжений на ее внешнем и внутреннем участках бу­дут соответственно равны:

и
(3)

Электродвижущая сила.

Пол­ная работа сил электростати­ческого поля при движении за­рядов по замкнутой цепи по­стоянного тока равна нулю. Сле­довательно, вся работа электри­ческого тока в замкнутой элек­трической цепи оказывается со­вершенной за счет действия сто­ронних сил, вызывающих разде­ление зарядов внутри источника и поддерживающих постоянное напряжение на выходе источника тока. Отношение работы
, совершаемой сторонними силами по перемещению заряда q вдоль цепи, к значению этого заряда называется электродвижущей си­лой источника (ЭДС) :

, (4)

где
– переносимый заряд.

ЭДС вы­ражается в тех же единицах, что и напряжение или разность по­тенциалов, т. е. в вольтах:
.

Закон Ома для полной цепи.

Если в результате прохождения постоянного тока в замкнутой электрической цепи происходит только нагревание проводников, то по закону сохранения энергии полная работа электрического то­ка в замкнутой цепи, равная работе сторонних сил источни­ка тока, равна количеству тепло­ты, выделившейся на внешнем и внутреннем участках цепи:

. (5)

Из выражений (2), (4) и (5) получаем:

. (6)

Так как
, то

, (7)

или

. (8)

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источ­ника тока и обратно пропор­циональна сумме электрических сопротивлений внешнего и внут­реннего участков цепи. Выраже­ние (8) называется законом Ома для полной цепи.

Таким образом, с точки зрения физики Закон Ома выражает закон сохранения энергии для замкнутой цепи постоянного тока.

Порядок выполнения работы .

Подготовка к выполнению работы.

Перед вами на столах находится минилаборатория по электродинамике. Её вид представлен в л. р. № 9 на рисунке 2.

Слева находятся миллиамперметр, выпрямитель ВУ-4М, вольтметр, амперметр. Справа закреплен планшет № 1 (см. рис. 3 в л. р. № 9). В задней секции корпуса размещаются соединительные провода цветные: красный провод использу­ют для подключения ВУ-4М к гнезду «+» планшета; белый провод – для подключения ВУ-4М к гнезду «-»; желтые провода – для подключения к элементам планшета измерительных приборов; синие – для соединения между собой элементов планшета. Секция закрыта откидной площадкой. В рабочем положении площадка располагается горизонтально и используется в качестве рабочей поверхности при сборке экспериментальных установок в опытах.

2. Ход работы.

В ходе работы вы освоите метод измерения основных характеристик источника тока, используя закон Ома для полной цепи, который связывает силу тока I в цепи, ЭДС источника тока , его внутреннее сопротивление r и сопротивление внешней цепи R соотношением:

. (9)

1 способ.

Схема экспериментальной установки показана на рисунке 1.

Рис.1.

Внимательно изучите её. При разомкну­том ключе В источник замкнут на вольтметр, сопротивление которого много больше внутреннего сопротивления источника (r R ). В этом случае ток в цепи настолько мал, что можно пренебречь значением падения на­пряжения на внутреннем сопротивлении источника
, и ЭДС источника с пренеб­режимо малой погрешностью равна напря­жения на его зажимах , которое измеряется вольтметром, т.е.

. (10)

Таким образом, ЭДС источника определяется по показаниям вольтметра при разомкнутом ключе В.

Если ключ В замкнуть, вольтметр покажет падение напряжения на резисторе R :

. (11)

Тогда на основании равенств (9), (10) и (11) можно утверждать, что

(12)

Из формулы (12) вид­но, что для определения внутреннего сопротивления источника тока необходимо, кроме его ЭДС, знать силу тока в цепи и напря­жение на резисторе R при замкнутом ключе.

Силу тока в цепи можно измерить при помощи амперметра. Проволочный резистор изготовлен из нихромовой проволоки и имеет сопротивление 5 Ом.

Соберите цепь по схеме, показанной на рисунке 3.

После того, как цепь будет собрана, необходимо поднять руку, позвать учителя, чтобы он проверил правильность сборки электрической цепи. И если цепь собрана правильно, то приступайте к выполнению работы.

При разомкну­том ключе В снимите показания вольтметра и занесите значение напряжения в таблицу 1. Затем замкните ключ В и опять снимите показания вольтметра, но уже и показания амперметра. Занесите значение напряжения и силы тока в таблицу 1.

Вычислите внутреннее сопротивление источника тока.

Таблица1.

, В

, В

I , А

, В

r , Ом

2 способ.

Сначала соберите экспериментальную установку, изображенную на рисунке 2.

Рис. 2.

Измерьте силу тока в цепи при помощи амперметра, результат запишите в тетрадь. Сопротивление резистора =5 Ом. Все данные заносятся в таблицу 2. , Ом

Контрольные вопросы :

Внешний и внутренний участки цепи.

Какое сопротивление называются внутренним? Обозначение.

Чему равно полное сопротивление?

Дайте определение электродвижущей силы (ЭДС). Обозначение. Единицы измерения.

Сформулируйте закон Ома для полной цепи.

Если бы мы не знали значения сопротивлений проволочных резисторов, то можно ли было бы использовать второй способ и что для этого надо сделать (может нужно, например, включить в цепь какой-нибудь прибор)?

Уметь собирать электрические цепи, используемые в работе.

Литература

Кабардин О. Ф.. Справ. Материалы: Учеб. Пособие для учащихся.-3-е изд.-М.:Просвещение,1991.-с.:150-151.

Справочник школьника. Физика/ Сост. Т. Фещенко, В. Вожегова.–М.: Филологическое об-щество «СЛОВО», ООО «Фирма» «Издательство АСТ», Центр гуманитарных наук при ф-те журна-листики МГУ им. М. В. Ломоносова, 1998. – с.: 124,500-501.

Самойленко П. И.. Физика (для нетехнических специальностей): Учебн. для общеобразоват. учреждений сред. Проф. Образования/ П. И.Самойленко, А. В. Сергеев.-2-е изд., стер.-М.: Издательский центр «Академия», 2003-с.: 181-182.

Допустим, есть простейшая электрическая замкнутая цепь, включающая в себя источник тока, например генератор, гальванический элемент или аккумулятор, и резистор, обладающий сопротивлением R. Поскольку ток в цепи нигде не прерывается, то и внутри источника он течет.

В такой ситуации можно сказать, что любой источник обладает некоторым внутренним сопротивлением, препятствующим току. Это внутреннее сопротивление характеризует источник тока и обозначается буквой r. Для или аккумулятора внутреннее сопротивление – это сопротивление раствора электролита и электродов, для генератора – сопротивление обмоток статора и т. д.

Таким образом, источник тока характеризуется как величиной ЭДС, так и величиной собственного внутреннего сопротивления r – обе эти характеристики свидетельствуют о качестве источника.

Электростатические высоковольтные генераторы (как генератор Ван де Граафа или генератор Уимшурста), к примеру, отличаются огромной ЭДС измеряемой миллионами вольт, при этом их внутреннее сопротивление измеряется сотнями мегаом, потому они и непригодны для получения больших токов.

Гальванические элементы (такие как батарейка) – напротив – имеют ЭДС порядка 1 вольта, хотя внутреннее сопротивление у них порядка долей или максимум – десятка Ом, и от гальванических элементов поэтому можно получать токи в единицы и десятки ампер.

На данной схеме показан реальный источник с присоединенной нагрузкой. Здесь обозначены , его внутреннее сопротивление, а также сопротивление нагрузки. Согласно , ток в данной цепи будет равен:

Поскольку участок внешней цепи однороден, то из закона Ома можно найти напряжение на нагрузке:

Выразив из первого уравнения сопротивление нагрузки, и подставив его значение во второе уравнение, получим зависимость напряжения на нагрузке от тока в замкнутой цепи:

В замкнутом контуре ЭДС равна сумме падений напряжений на элементах внешней цепи и на внутреннем сопротивлении самого источника. Зависимость напряжения на нагрузке от тока нагрузки в идеальном случае линейна.

График это показывает, но экспериментальные данные на реальном резисторе (крестики возле графика) всегда отличаются от идеала:

Эксперименты и логика показывают, что при нулевом токе нагрузки напряжение на внешней цепи равно ЭДС источника, а при нулевом напряжении на нагрузке ток в цепи равен . Это свойство реальных цепей помогает экспериментально находить ЭДС и внутреннее сопротивление реальных источников.

Экспериментальное нахождение внутреннего сопротивления

Чтобы экспериментально определить данные характеристики, строят график зависимости напряжения на нагрузке от величины тока, затем экстраполируют его до пересечения с осями.

В точке пересечения графика с остью напряжения находится значение ЭДС источника, а в точке пересечения с осью тока находится величина тока короткого замыкания. В итоге внутреннее сопротивление находится по формуле:

Развиваемая источником полезная мощность выделяется на нагрузке. График зависимости этой мощности от сопротивления нагрузки приведен на рисунке. Эта кривая начинается от пересечения осей координат в нулевой точке, затем возрастает до максимального значения мощности, после чего спадает до нуля при сопротивлении нагрузки равном бесконечности.

Чтобы найти максимальное сопротивление нагрузки, при котором теоретически разовьется максимальная мощность при данном источнике, берется производная от формулы мощности по R и приравнивается к нулю. Максимальная мощность разовьется при сопротивлении внешней цепи, равном внутреннему сопротивлению источника:

Это положение о максимальной мощности при R = r, позволяет экспериментально найти внутреннее сопротивление источника, построив зависимость мощности, выделяемой на нагрузке, от величины сопротивления нагрузки. Найдя реальное, а не теоретическое, сопротивление нагрузки, обеспечивающее максимальную мощность, определяют реальное внутреннее сопротивление источника питания.

КПД источника тока показывает отношение максимальной выделяемой на нагрузке мощности к полной мощности, которую в данный момент развивает

Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

Подробности

Просмотров: 803

«Физика – 10 класс»

При решении задач, связанных с расчётом работы и мощности тока, надо применять формулы (15. 13) и (15.15) – смотри предыдущие темы.

Для определения силы тока в замкнутой цепи надо использовать закон Ома для полной цепи, а в случае нескольких источников правильно определить суммарную ЭДС.

Задача 1.

Аккумулятор с ЭДС Ε = 6,0 В и внутренним сопротивлением r — 0,1 Ом питает внешнюю цепь с сопротивлением R = 12,4 Ом. Какое количество теплоты Q выделится во всей цепи за время t = 10 мин?

Р е ш е н и е.

Согласно закону Ома для замкнутой цепи сила тока в цепи равна Количество теплоты, выделившейся на внешнем участке цепи, Q₁ = I²Rt, на внутреннем — Q₂ = I²rt. Полное количество теплоты

Задача 2.

Разность потенциалов в сети зарядной станции равна 20 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора, поставленного на зарядку, равно 0,8 Ом; в начальный момент времени его остаточная ЭДС равна 12 В. Какая мощность будет расходоваться станцией на зарядку аккумулятора при этих условиях? Какая часть этой мощности будет расходоваться на нагревание аккумулятора?

Р е ш е н и е.

При зарядке аккумулятора зарядное устройство и аккумулятор соединены разноимёнными полюсами навстречу друг другу. Сила тока, идущего через аккумулятор, I = (U – Ε)/R. Мощность, расходуемая станцией:

Р₁ = UI = U(U – Ε)/R = 200 Вт.

Мощность, расходуемая на нагревание аккумулятора:

Тогда Р₂/Р₁ = 0,4.

Задача 3.

При подключении вольтметра сопротивлением R_V = 200 Ом непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20 В. Если же этот источник замкнуть на резистор сопротивлением R = 8 Ом, то сила тока в цепи I₂ = 0,5 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

Р е ш е н и е.

По закону Ома для полной цепи в первом случае сила тока во втором случае Показания вольтметра — падение напряжения на его внутреннем сопротивлении, т. е. U = I₁R_V. Из соотношения I₁(R_V + r) = I₂(R + r) найдём внутреннее сопротивление источника:

Для ЭДС источника запишем: Ε = I₂(R + r) = 24 В.

Задача 4.

Определите силу тока короткого замыкания для источника, который при силе тока в цепи I₁ = 10 А имеет полезную мощность Р₁ = 500 Вт, а при силе тока I₂ = 5 А — мощность Р₂ = 375 Вт.

Р е ш е н и е.

Сила тока короткого замыкания Полезная мощность Р = IU, где U — напряжение на зажимах источника, или падение напряжения на внешнем участке цепи. Напряжения на зажимах источника в первом и во втором случаях

Вычтем почленно из первого выражения второе:

откуда определим

ЭДС источника тока

Окончательно для силы тока короткого замыкания

Задача 5.

Конденсатор ёмкостью 2 мкФ включён в цепь (рис. 15.12), содержащую три резистора и источник постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R₁ = 4 Ом, R₂ = 7 Ом, R₃ = 3 Ом.

Чему равен заряд на правой обкладке конденсатора?

Р е ш е н и е.

Участок цепи, в котором находится конденсатор, разомкнут, и ток через резистор R₃ не идёт.

Разность потенциалов между пластинами конденсатора равна падению напряжения на резисторе R2: U = IR₂.

Сила тока, идущего по цепи, согласно закону Ома равна

Заряд на обкладках конденсатора

На правой обкладке конденсатора накопится отрицательный заряд, так как она подключена к отрицательному полюсу источника.

Задача 6.

Определите параметры источника тока, если известно, что максимальная мощность, равная 40 Вт, выделяется при подключении резистора сопротивлением 10 Ом.

Р е ш е н и е.

Максимальная мощность выделяется при равенстве внешнего и внутреннего сопротивлений, следовательно, R = r = 10 Ом.

Мощность определяется формулой Р = I²R, или с учётом закона Ома:

Тогда ЭДС источника

Источник: «Физика – 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Законы постоянного тока – Физика, учебник для 10 класса – Класс!ная физика

Электрический ток. Сила тока — Закон Ома для участка цепи. Сопротивление — Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников — Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников» — Работа и мощность постоянного тока — Электродвижущая сила — Закон Ома для полной цепи — Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

EMS.gov | Что такое ЭМС?

Служба неотложной медицинской помощи

, более известная как EMS, представляет собой систему, предоставляющую неотложную медицинскую помощь. После того, как он активирован в результате инцидента, который вызывает серьезное заболевание или травму, в центре внимания EMS находится неотложная медицинская помощь пациенту (пациентам).

EMS легче всего распознать, когда видны машины или вертолеты экстренных служб, реагирующие на чрезвычайные происшествия. Но EMS — это гораздо больше, чем поездка в больницу. Это система скоординированного реагирования и неотложной медицинской помощи, в которой участвуют несколько человек и учреждений.Комплексная система скорой медицинской помощи готова каждый день к любой чрезвычайной ситуации.

EMS — это сложная система, и каждый компонент этой системы играет важную роль в рамках скоординированной и цельной системы неотложной медицинской помощи. Система EMS включает в себя все следующие компоненты:

• Агентства и организации (как частные, так и государственные)
• Коммуникации и транспортные сети
• Травматологические системы, больницы, травматологические центры и центры специализированной помощи
• Реабилитационные учреждения
• Высококвалифицированные специалисты
• Волонтерский и профессиональный догоспитальный персонал
• Врачи, медсестры и терапевты
• Администраторы и государственные служащие
• Информированная общественность, которая знает, что делать в случае неотложной медицинской помощи

EMS не существует изолированно, а интегрирована с другими службами и системами, предназначенными для поддержания и улучшения здоровья и безопасности населения. Как видно на графике ниже, EMS работает на перекрестке между здравоохранением, общественным здравоохранением и общественной безопасностью.

Загрузить ZIP-файл с графикой

Комбинация принципов и ресурсов каждого из них используется в системах EMS. Поскольку поставщики неотложной медицинской помощи работают в сообществе, они часто первыми выявляют проблемы и проблемы общественного здравоохранения. О появлении серьезных проблем со здоровьем часто свидетельствует его прибытие в отделение неотложной помощи, и оно прибывает через EMS.Поскольку поставщики услуг скорой помощи реагируют на все виды чрезвычайных ситуаций и всевозможных опасностей, они часто работают плечом к плечу с коллегами по общественной безопасности из правоохранительных органов и пожарных служб. Но их основная задача – неотложная медицинская помощь.

Организационная структура EMS, а также лица, предоставляющие и финансирующие услуги, значительно различаются от сообщества к сообществу. Догоспитальные службы могут базироваться в пожарной части, больнице, независимом государственном учреждении (т.например, агентство общественного здравоохранения), некоммерческая корпорация (например, Спасательный отряд) или предоставляться коммерческими коммерческими компаниями. Но, независимо от поставщика, основные компоненты системы EMS остаются неизменными.

На приведенной выше диаграмме показана сложность системы скорой медицинской помощи. На диаграмме большой круг представляет каждый элемент системы по мере его активации в ответ на инцидент. Стрелки внутри круга обозначают области специализированной помощи в EMS.Список внутри круга представляет элементы, действующие за кулисами для поддержки системы. Чтобы быть «готовой каждый день к любым чрезвычайным ситуациям», система EMS должна быть такой же комплексной, как изображенная выше. Разработка и обслуживание такой системы требует тщательного планирования, подготовки и приверженности со стороны заинтересованных сторон EMS на местном уровне, уровне штата и федеральном уровне.

Что такое EMS? | doh

Служба неотложной медицинской помощи (или EMS) – это служба, предоставляющая амбулаторную неотложную помощь и транспортировку пациентов с заболеваниями и травмами, которые, по мнению пациента, требуют неотложной медицинской помощи.

EMS — это сложная система, и каждый компонент этой системы играет важную роль в рамках скоординированной и цельной системы неотложной медицинской помощи. Система EMS состоит из следующих компонентов:

• Агентства и организации (как частные, так и государственные)
• Коммуникации и транспортные сети
• Травматологические системы, больницы, травматологические центры и центры специализированной помощи
• Реабилитационные учреждения
• Высококвалифицированные специалисты, в том числе: волонтеры и профессиональный догоспитальный персонал, врачи, медсестры, терапевты, администраторы и государственные служащие
• Информированная общественность, которая знает, что делать в случае неотложной медицинской помощи

EMS не существует изолированно, а интегрирована с другими службами и системами, предназначенными для поддержания и улучшения здоровья и безопасности населения. EMS работает на перекрестке между здравоохранением, общественным здравоохранением и общественной безопасностью. В системах EMS используется сочетание принципов и ресурсов каждого из них. Поскольку поставщики неотложной медицинской помощи работают в сообществе, они часто первыми выявляют проблемы и проблемы общественного здравоохранения. О появлении серьезных проблем со здоровьем часто свидетельствует его прибытие в отделение неотложной помощи, и оно прибывает через EMS. Поскольку поставщики услуг скорой помощи реагируют на все виды чрезвычайных ситуаций и всевозможных опасностей, они часто работают плечом к плечу с коллегами по общественной безопасности из правоохранительных органов и пожарных служб.Но их основная задача – неотложная медицинская помощь.

Существуют ли различные типы EMS?

Наиболее распространенным и признанным типом СМП является организация скорой помощи. EMS может включать в себя услуги, разработанные для перевозки пациентов в критическом состоянии из одного учреждения в другое (также известный как транспорт между учреждениями), или они могут реагировать на неотложные медицинские ситуации (известные как вызовы 9-11). Пожарная часть играет очень активную роль в EMS, поскольку они расположены в большинстве районов США.В пожарной части есть обученные пожарные, способные реагировать на неотложные медицинские ситуации. Вот более полный список различных организаций EMS:

Государственная служба скорой помощи

Эти машины скорой помощи, работающие отдельно (хотя и параллельно) от пожарной и полицейской службы района, финансируются местным или национальным правительством. В некоторых странах они, как правило, есть только в больших городах, тогда как в таких странах, как Соединенное Королевство, почти все машины скорой помощи входят в состав Национальной службы здравоохранения

.

Связанная пожарная или полицейская служба 

Во многих странах (США, Франция, Германия, Япония) многие машины скорой помощи находятся в ведении местной пожарной или полицейской службы.Это особенно распространено в сельской местности, где содержание отдельной службы не всегда рентабельно. В некоторых случаях это может привести к тому, что на болезнь или травму ответит транспортное средство, отличное от машины скорой помощи, например, пожарная машина. В некоторых местах пожарные первыми реагируют на вызовы скорой медицинской помощи, а отдельные службы скорой помощи обеспечивают транспортировку в больницы, когда это необходимо.

Добровольная служба скорой помощи

Некоторые благотворительные или некоммерческие компании используют машины скорой помощи, которые выполняют функцию экстренной помощи и перевозки пациентов.Это может быть аналогично волонтерским пожарным компаниям и может быть как общественным, так и частным. Они могут быть связаны с добровольной пожарной службой, причем добровольцы оказывают обе услуги. Есть также благотворительные организации, которые занимаются предоставлением машин скорой помощи для населения или освещением частных мероприятий (спортивных и т. Д.). Красный Крест предоставляет эту услугу во многих странах мира на добровольной основе (а в других в качестве частной службы скорой помощи), как и некоторые другие более мелкие организации, такие как Скорая помощь Святого Иоанна.В некоторых странах можно увидеть, как эти добровольные машины скорой помощи оказывают поддержку штатным бригадам скорой помощи во время чрезвычайных ситуаций.

Частная служба скорой помощи

Это обычные коммерческие компании с оплачиваемыми работниками, но часто работающие по контракту с местным или национальным правительством. Многие частные компании предоставляют только транспортный элемент скорой помощи (т. е. несрочный). Однако в некоторых местах они также нанимаются для оказания неотложной помощи или для формирования службы реагирования «второго уровня», когда они реагируют только на чрезвычайные ситуации, когда штатные бригады скорой помощи заняты, или они отвечают на неэкстренные вызовы на дом. , такие как вызовы “поднять и переложить”.Это когда человек падает без травм, но ему нужна помощь, чтобы подняться. В зависимости от их контракта они также могут предоставлять услуги «только первой помощи», например, предоставление бинтов (но не поездка в отделение неотложной помощи больницы) ребенку, который содрал кожу с колен на игровой площадке. Частные клиенты также могут нанять их для предоставления резервной службы скорой помощи для крупных мероприятий, таких как спортивные состязания, конгрессы или парады.

Объединенная аварийно-спасательная служба

Это агентства экстренной помощи с полным спектром услуг, которые можно найти в таких местах, как аэропорты или крупные колледжи и университеты.Их ключевой особенностью является то, что весь персонал обучен не только оказанию скорой помощи (EMT), но и пожарному и блюстителю порядка (полицейская функция). Их также можно найти в некоторых небольших городах, в которых нет ресурсов или требований для отдельных услуг. Эта многофункциональность позволяет сообществу максимально эффективно использовать ограниченные ресурсы или бюджет, заставляя одну команду реагировать на любую чрезвычайную ситуацию.

Больничная служба

Некоторые больницы могут предоставлять свои собственные услуги скорой помощи в качестве услуги населению или там, где услуги скорой помощи ненадежны или являются платными.Их использование будет зависеть от использования услуг предоставляющей больницы.

Что такое сертификаты в EMS?

Доступно несколько сертификатов. В дополнение к тем, которые перечислены ниже, в отдельных штатах могут быть свои собственные специальные сертификаты (например, в Западной Вирджинии, где можно получить сертификат EMT-Miner. Этот сертификат ориентирован на уникальные ситуации, возникающие в горнодобывающей промышленности).

Служба экстренного медицинского реагирования (EMR)

Также известные как лица, оказывающие первую помощь, эти люди могут оказать немедленную помощь по спасению жизни, пока на место происшествия не прибудет скорая помощь или более квалифицированный медработник.Сюда входят такие навыки, как остановка кровотечения, стабилизация позвоночника и СЛР

.

Техник скорой медицинской помощи (EMT)

Также известен как техник скорой помощи в Великобритании и EMT-Basic в США. Техники обычно могут выполнять широкий спектр навыков неотложной помощи, таких как дефибрилляция, уход за позвоночником и кислородная терапия.

Опытный техник неотложной медицинской помощи (AEMT)

Это новый уровень сертификации, который постепенно вводится в соответствии с новыми образовательными рекомендациями EMS, опубликованными Национальным управлением дорожного движения и безопасности. AEMT может запускать внутривенные вливания, вводить некоторые лекарства и выполнять некоторые сложные процедуры на дыхательных путях, которые могут быть полезны для широкого круга пациентов. Он предназначен для замены сертификации EMT-Intermediate, описанной ниже.

Техник скорой медицинской помощи – средний уровень (EMT-I)

Это следующий уровень сертификации неотложной медицинской помощи в Национальном реестре и в большинстве штатов США. Он ставит оказание неотложной медицинской помощи на уровень между ALS и BLS, позволяя EMT выполнять такие обязанности, как катетеризация внутривенно и внутрикожно, введение ограниченного количества лекарств, более сложные процедуры дыхательных путей, CPAP, введение анальгетиков и ограниченные возможности кардиомониторинга и ручной дефибрилляции.Некоторые штаты по-прежнему разрешают промежуточным специалистам практиковать, но не выдают новые промежуточные лицензии, вместо этого решив сосредоточиться на усилиях по переходу от базового пути к фельдшеру. В некоторых штатах используется модифицированная учебная программа среднего уровня для обучения основным врачам скорой помощи, например, программа Теннесси EMT-Intravenous Therapy. В некоторых других штатах США уровень фельдшера фактически является учебным планом среднего уровня. Это строго американский уровень лицензирования. Эта сертификация будет постепенно отменена в течение следующих нескольких лет.

Фельдшер

Это высокий уровень догоспитальной медицинской подготовки, который обычно включает в себя ключевые навыки, которыми не обладают техники, в том числе канюлирование (и вместе с ним способность использовать ряд лекарств, таких как морфин), кардиомониторинг, интубацию и другие навыки, такие как выполнение крикотиротомия. Во многих странах это охраняемое название, и его использование без соответствующей квалификации может привести к уголовному преследованию. В Соединенных Штатах парамедики представляют самый высокий уровень лицензирования догоспитальной неотложной помощи в большинстве штатов. Кроме того, для парамедиков существует несколько сертификатов, таких как Wilderness ALS Care, Flight Paramedic Certification и Critical Care EMT-Paramedic.

Как мне стать ЕМТ?

Почти все общественные колледжи, а также некоторые государственные колледжи и больницы предлагают обучение для техников скорой медицинской помощи. Обычно это 3-4-месячный курс, который можно пройти как часть другой учебной программы в колледже. После завершения курса вы должны пройти компьютерный тест, чтобы получить национальную регистрацию.Этот тест известен как экзамен Национального реестра. Чтобы получить лицензию или сертификат для работы в вашем районе, вы должны подать заявление в местный орган EMS вместе с вашей национальной регистрационной карточкой и сертификатом об окончании курса, который будет действителен в течение двух лет. Вам должно быть больше 18 лет, и вы должны согласиться на проверку данных о прошлой преступной деятельности.

Что такое BLS и ALS?

Базовая реанимация (или BLS) — это особый уровень догоспитальной медицинской помощи, предоставляемой обученными специалистами по оказанию помощи. Базовая реанимация состоит из ряда спасательных методов, ориентированных на «азбуку» догоспитальной неотложной помощи:

Дыхательные пути
Защита и поддержание дыхательных путей пациента, включая использование вспомогательных средств, таких как ротовые или назальные воздуховоды
Дыхание
Фактический поток воздуха при дыхании, естественном или искусственном дыхании, часто с помощью аварийного кислорода
Кровообращение
Движение крови при сокращении сердца или экстренная мера сердечно-легочной реанимации

BLS может также включать соображения по транспортировке пациента, такие как защита шейного отдела позвоночника и предотвращение дополнительных травм за счет шинирования и иммобилизации, а также использования СЛР и AED (автоматического внешнего дефибриллятора).BLS обычно не включает использование наркотиков или инвазивных навыков.

Поставщик ALS (Advance Life Support) может выполнять расширенные процедуры и навыки для пациента, включая инвазивные и неинвазивные процедуры, включая:

• Кардиомониторинг
• Дефибриллятор сердца
• Чрескожная кардиостимуляция
• Внутривенная канюляция (IV)
• Межкостный доступ и внутрикостная инфузия
• Хирургическая крикотиротомия
• Игла для крикотиротомии
• Игла для декомпрессии напряженного пневмоторакса
• Усовершенствованное введение лекарственных препаратов парентеральным и энтеральным путями (в/в, в/к, перорально, PR, ET, SL, местно и чрескожно)
• Соблюдение протоколов, установленных AHA Advanced Cardiac Life Support (ACLS)
• Следование протоколам, изложенным AHA Pediatric Advanced Life Support (PALS)
• Следование протоколам, установленным Службой жизнеобеспечения при травмах на догоспитальном этапе (PHTLS)

Принято из Национального управления безопасности дорожного движения и Национального реестра техников скорой медицинской помощи

Что такое EMS? Краткий справочник по службам неотложной медицинской помощи

Службы неотложной медицинской помощи (сокращенно EMS) — это отрасль здравоохранения, общественного здравоохранения и общественной безопасности, которая круглосуточно и без выходных реагирует на призывы о помощи почти в каждом населенном пункте нашей страны. EMS включает в себя ряд различных услуг и ролей, обеспечивая жизненно важную помощь пациентам во время чрезвычайных ситуаций. В США насчитывается около 1,05 миллиона лицензированных специалистов по неотложной помощи, из них почти 623 000 являются фельдшерами, а более 268 000 – фельдшерами.

По данным Национальной ассоциации техников скорой медицинской помощи (NAEMT):

«Скорая помощь спасает жизни от сердечных приступов и инсультов; лечит травмы, полученные в результате дорожно-транспортных происшествий, стрельбы, ножевых ранений и других видов насилия; и обеспечивает уход за многими другими болезнями и травмами, которые ежедневно происходят в Соединенных Штатах.Кроме того, служба неотложной помощи оказывает помощь при хронических заболеваниях и профилактическую помощь с помощью общинной парамедицины и мобильных интегрированных программ здравоохранения.

Когда сообщества дестабилизированы во время инцидентов с массовыми жертвами – будь то стихийные бедствия (торнадо, наводнения, ураганы, пандемии) или техногенные (террористические атаки, взрывы, активные стрельбы) – EMS является спасательным кругом для сообщества, который оказывает медицинскую помощь и комфорт больные и напуганные. Как показала пандемия COVID-19, врачи скорой медицинской помощи служат на передовой медицинской помощи во время кризисов в области общественного здравоохранения.

Чтобы внести больше ясности в определение, роли, обязанности и услуги EMS, NAEMT недавно опубликовал краткое введение в EMS. В разделе Что такое EMS? NAEMT исследует спектр услуг, которые EMS предоставляет вашему сообществу, от службы экстренной помощи и реагирования на стихийные бедствия до парамедицины сообщества; основы работы EMS, включая укомплектование персоналом, доставку и правила; и как EMS возмещает свои услуги (что может вас удивить).

Ознакомьтесь с некоторыми из основных моментов или ознакомьтесь с полным руководством здесь.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

• EMS регулируется законодательством штата. Когда представитель населения звонит в службу 911 за помощью, законы каждого штата требуют ответа службы скорой помощи. EMS также обязана доставить этого человека в отделение неотложной помощи, если он хочет туда. Законы EMS во многих штатах запрещают EMS доставлять пациентов в любое учреждение, кроме больницы. Однако эти правила были смягчены во время чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения из-за COVID-19.
• Разница между парамедиками и скорой помощью? Их уровень образования. ЕМТ имеют от 150 до 260 часов начального образования, в то время как парамедики должны иметь минимум 1500 часов, часто в рамках двухлетней программы колледжа.

• Парамедики часто начинают свою карьеру в качестве скорой помощи. После получения опыта работы они могут пройти дополнительное образование, чтобы стать фельдшером. Парамедики также могут пройти дополнительное обучение, чтобы получить специальные сертификаты, такие как летный фельдшер, фельдшер интенсивной терапии или фельдшер сообщества.
• Агентства скорой помощи могут быть укомплектованы оплачиваемыми специалистами, волонтерами или их комбинацией. Многие добровольные агентства скорой помощи изо всех сил пытаются найти достаточно добровольцев для удовлетворения потребностей сообщества, поэтому некоторые службы скорой помощи объединяют как добровольцев, так и оплачиваемых сотрудников.
• EMS может предоставляться государственными учреждениями или частными компаниями. Местные органы власти могут заключить договор со службой неотложной помощи на базе больницы для оказания медицинской помощи 911 в регионе. Существует также модель EMS, называемая общественной полезностью, которая представляет собой гибридную модель, включающую как государственную организацию, так и частную некоммерческую компанию.
• Чтобы лучше обслуживать сообщества и пациентов, агентства EMS в более чем 30 штатах предлагают программы, известные как парамедицина по месту жительства или мобильное интегрированное здравоохранение. В рамках этих программ EMS сотрудничает с другими организациями здравоохранения или социальных служб для предоставления таких услуг, как:
  • Посещения на дому для оказания помощи пациентам с ведением хронических заболеваний или последующим наблюдением после выписки из больницы.
  • Транспортировка пациентов в «альтернативные пункты назначения», наиболее подходящие для удовлетворения их потребностей, например, в психиатрические клиники или центры лечения наркозависимости.
  • Подключение пациентов к социальным службам и другим службам по месту жительства для обеспечения удовлетворения их основных потребностей (таких как питание и получение лекарств по рецепту).
  • Предоставление консультации медсестры для людей, которые звонят в 911 по несрочным вопросам, вместо отправки бригады скорой помощи.
  • Использование телемедицины для связи пациентов на дому с врачами в других местах.
  • Предоставление лечения на месте для некоторых пациентов с COVID-19 для экономии ресурсов (таких как машины скорой помощи, СИЗ и больничные койки) и предотвращения дорогостоящих посещений больниц для пациентов, о которых можно безопасно заботиться дома.

• EMS часто возмещает ТОЛЬКО расходы на транспортировку пациентов, а не на их лечение. Даже если служба скорой помощи спасет вам жизнь, формально им платят только за то, что вы отвезете вас в больницу. Как правило, если EMS оказывает помощь на месте происшествия, но не доставляет пациента в больницу, они не получают возмещения за оказание медицинской помощи. В 2018 году более 11 миллионов ответов EMS остались без компенсации.

• Проблема с этой моделью стала очевидной во время пандемии COVID-19 , поскольку агентствам скорой помощи было предложено лечить пациентов, которым не нужно было обращаться в больницу на дому.Но поскольку медики рисковали своими жизнями, отвечая на вызовы и оказывая лечение пациентам с COVID-положительным статусом, они не получили никакой компенсации за это.
• На протяжении всей пандемии EMS постоянно доказывала, насколько бесценны их услуги. врачей скорой помощи и парамедиков постоянно рисковали собственной безопасностью, чтобы обслуживать пациентов с COVID-19, предоставляя им дыхательные процедуры и другую поддерживающую помощь на дому. Они также активизировались, чтобы отследить контакты и провести тестирование на COVID-19, а также помогли восполнить нехватку рабочей силы в домах престарелых, отделениях неотложной помощи и даже работали школьными медсестрами. И когда вакцины будут выпущены, специалисты EMS готовы помочь, поскольку они обладают необходимой квалификацией для оказания помощи в проведении массовой иммунизации.

Чтобы узнать больше о спектре услуг, которые EMS предоставляет населению, об основах работы EMS и о том, как возмещение расходов влияет на персонал EMS и, в конечном итоге, на пациентов и сообщества, загрузите What Is EMS?

Чтобы узнать о том, как руководители скорой помощи используют передовые технологии для лечения пациентов на месте во время пандемии COVID-19, ознакомьтесь с телемедициной, инициированной 911: как клинические руководители используют мобильные технологии.

Службы неотложной медицинской помощи и травматологические системы

(искусство Дэна Сандала)

Будучи частью команды EMS, вы получаете

• Чувство гордости
• Возможность помочь вашему сообществу
• Чувство выполненного долга
• Расширенное обучение реагированию на чрезвычайные ситуации
• Возможность карьерного роста в сфере неотложной помощи и здравоохранения
• Семья EMS, насчитывающая почти 65 000 поставщиков медицинских услуг в штате Нью-Йорк

Кто обслуживает?

Техники скорой медицинской помощи (EMT), фельдшеры, врачи и сотрудники EMS работают в системе служб неотложной медицинской помощи. Агентство EMS может состоять из всех добровольцев, объединенных отделов с волонтерами и карьерным персоналом или полностью профессионального отдела.

Техник скорой медицинской помощи (EMT)

ЕМТ проводят базовые неинвазивные вмешательства, чтобы помочь спасти жизни и уменьшить вред в местах оказания чрезвычайной помощи. У них есть навыки, необходимые для безопасной перевозки пациентов. Во многих местах врачи скорой помощи оказывают внебольничную помощь. Чтобы получить лицензию ЕМТ, вы должны пройти аккредитованный курс. Курсы ЕМТ обычно длятся от 150 до 180 часов.

ЕМТ узнают, как:

• Выполнение сердечно-легочной реанимации (СЛР)
• Дать кислород
• Введение глюкозы пациентам с диабетом
• Помощь людям с приступами астмы или аллергическими реакциями
• Удаление пациентов и подготовка их к транспортировке в больницу

Узнайте больше о доступности курсов EMS

Фельдшер

Парамедики — самые опытные спасатели. Чтобы стать сертифицированным фельдшером, вы должны успешно пройти национальную аккредитованную программу фельдшера на уровне сертификата или младшего специалиста.

Курсы фельдшера занимают больше времени, от 1200 до 1800 часов. Часто они предлагаются в колледже и позволяют студенту получить степень младшего специалиста, если он того пожелает.

Парамедики учатся:

• Введение лекарств
• Начало внутривенных (IV) линий
• Обеспечить расширенное управление дыхательными путями для пациентов
• Реанимация пациентов
• Помощь людям, перенесшим травму

Для получения дополнительной информации

Отделение скорой медицинской помощи

ОСОБЕННОСТИ

Законодательная таблица OEMS и отчет — 4 февраля 2022 г. Каждую неделю во время сессии Генеральной Ассамблеи штата Вирджиния в 2022 году OEMS будет предоставлять членам Консультативного совета EMS штата, региональным советам EMS и другим заинтересованным сторонам EMS законодательную таблицу OEMS и отчет по всему законодательству, которое мы отслеживают в этот момент. подробнее>>

Призыв к презентациям на симпозиум EMS в Вирджинии 2022 года Призыв к презентациям на симпозиум EMS в Вирджинии 2022 года ОТКРЫТ! Обратите внимание, что из-за затрат ожидается, что все спикеры из других штатов представят минимум четыре часовых занятия или эквивалент. Носители Вирджинии должны рассчитывать как минимум на два занятия. подробнее>>

На 41-м ежегодном симпозиуме EMS в Вирджинии объявлены победители премии губернатора EMS 2021 года
В субботу, 6 ноября, на 41-м ежегодном симпозиуме EMS штата Вирджиния и церемонии вручения наград губернатора EMS в Норфолке, были объявлены победители премии губернатора EMS 2021 года. Вирджиния.Эти награды, присуждаемые от имени губернатора Ральфа Нортэма, присуждаются выдающимся поставщикам услуг скорой помощи и организациям со всего Содружества за продемонстрированный уровень мастерства и приверженность системе скорой помощи. подробнее>>

Процесс повторной сертификации в Национальном реестре — пересмотрено 10 января 2021 г.
Это краткое руководство было разработано, чтобы помочь поставщикам медицинских услуг штата Вирджиния, сертифицированным Национальным реестром, заполнить заявку на повторную сертификацию на основе Национальной программы повышения квалификации (NCCP).Все поставщики, проходящие повторную сертификацию в цикле сертификации 2022 года, используют требования NCCP 2016 года. Подробнее >>

Риски передачи Covid-19, профилактика и контроль инфекций
Управление скорой помощи Департамента здравоохранения штата Вирджиния с гордостью представляет доктора Брук Россхайм, доктора медицинских наук, врача-специалиста в области общественного здравоохранения, занимающегося тестированием на COVID-19 Департамента здравоохранения штата Вирджиния. Руководство группы по рискам передачи COVID-19, профилактике и контролю инфекций для лицензированных агентств скорой помощи штата Вирджиния.Подробнее>>

Система выплаты по месту проживания и настройка учетной записи
Управление экстренной медицинской помощи штата Вирджиния перевело программу «Возвращение на место» и связанную с ней документацию в безбумажный онлайн-процесс. Этот новый онлайн-портал позволит юрисдикциям получать уведомления о финансировании в электронном виде, сообщать о расходах в режиме онлайн и предоставлять информацию об использовании средств юрисдикционным агентством EMS. Этот портал потребует от каждой юрисдикции создания хотя бы одной учетной записи для доступа к системе.Подробнее>>

Обозначение травматического центра и COVID-19
В соответствии с объявлениями о чрезвычайном положении на федеральном уровне и уровне штата, продолжающейся пандемией COVID-19 и по указанию комиссара здравоохранения штата доктора М. Нормана Оливера, доктора медицинских наук, Массачусетс, Управление здравоохранения штата Вирджиния Служба неотложной медицинской помощи приостанавливает все посещения травматологических центров, запланированные на 2020 год для проверки раз в три года (условные травматологические центры исключены из продления на один год). Подробнее >>

Технический документ по транспортировке пациентов скорой помощи в альтернативные пункты
Управление скорой медицинской помощи штата Вирджиния предоставляет руководство в виде официального документа как агентствам, так и учреждениям скорой помощи, которые считаются допустимыми пунктами назначения для транспорта скорой помощи в соответствии с Центром Medicare и Руководство по услугам Medicaid во время текущей пандемии коронавируса. Подробнее >>

Сообщение от директора OEMS Гэри Брауна
Управление EMS в Вирджинии благодарит вас за то, что вы были на передовой, помогая нашим сообществам во время пандемии COVID-19. Гэри Браун, директор Управления EMS, направляет сообщение об обновлении COVID-19 всем поставщикам EMS в Содружестве Вирджиния. Подробнее >>

Кампания Make the Call
Эта работа трудная и напряженная. Некоторые дни прекрасны, оставляя вас с улыбкой на лице.Несколько дней нет. Вот тут-то и начинается кампания «Позвони». Наша цель — напомнить тем, кто оказывает первую помощь, и тем, кто их знает и любит, что звонить — это нормально. Это нормально, чтобы обратиться за помощью. Загрузите набор инструментов media
сегодня. Подробнее >>

1041 Technology Park Drive, Glen Allen, VA 23059 • Маршруты
1-800-523-6019 (только VA) • 804-888-9100 (главный офис)
804-888-9120 (учебный офис) • 804-371- 3108 (факс)

Форма обратной связи службы поддержки клиентов — ваше мнение важно

Подпишитесь на получение обновлений в офисе EMS в Вирджинии

В чем разница между EMS и EMT

Строго говоря, не существует человека, который является «скорой помощью». ” EMS обычно означает неотложную медицинскую помощь и включает в себя догоспитальную помощь, оказываемую лицами, прошедшими обучение и сертифицированными как EMR, EMT и парамедики. Ниже мы обсудим каждое из этих обозначений.

В то время как EMS обычно включает в себя все, от диспетчера 911, который отвечает на телефонные звонки, до MD (врача), который оказывает вам последнюю помощь, когда большинство людей говорят о EMS, они имеют в виду догоспитальную помощь. Догоспитальная помощь — это система 911, которая запускается, когда человек набирает 911.На место чрезвычайной ситуации может быть отправлено несколько служб экстренного реагирования, таких как полицейский, пожарный и, конечно же, служба скорой помощи (иногда управляемая пожарной службой) в сочетании с фельдшерами и фельдшерами.

Весь персонал скорой помощи должен иметь лицензию штата, в котором он работает, и в большинстве случаев персонал скорой помощи начинает этот процесс с регистрации в Национальном реестре техников скорой медицинской помощи (NREMT). Самый низкий уровень службы экстренного реагирования, который может работать в машине скорой помощи, – это EMR (оператор экстренной медицинской помощи).Многие службы не будут нанимать врачей скорой помощи, потому что у них нет очной клинической подготовки, и в большинстве штатов им не разрешен прямой контакт с пациентами. Axon обычно отговаривает студентов от обучения EMR, если у них нет особой необходимости в этом.

Что такое скорая помощь по сравнению с фельдшером?

Почти каждый человек, желающий работать в службе неотложной помощи, начинает с должности врача скорой медицинской помощи или техника скорой медицинской помощи. Обучение обычно может быть завершено за недели, а не за месяцы, и обычно включает личный клинический опыт и личный полевой опыт (работа на машине скорой помощи).ЕМТ может водить машину скорой помощи и часто является первым лицензированным работником здравоохранения, которого человек видит в экстренной ситуации. Хотя «сфера деятельности» ЕМТ варьируется от штата к штату, список услуг, которые ЕМТ может предоставить, расширяется по всей стране.

Большинство людей, работающих в скорой помощи, мечтают стать фельдшерами. В то время как врачи, практикующие медсестры, фельдшеры, медсестры и другие лица могут время от времени летать вместе с медиком или подменять машину скорой помощи, фельдшер обычно является наиболее продвинутым практикующим специалистом в машине скорой помощи.Во многих штатах сфера деятельности фельдшеров постоянно расширяется, и существует общенациональная тенденция, обычно называемая парамедициной сообщества, позволяющая парамедикам все чаще оказывать помощь пациентам на дому в дополнение к экстренной транспортировке пациентов в неотложных случаях. необходимость стационарного лечения.

В любом случае, если вы заинтересованы в том, чтобы стать фельдшером, первым делом нужно получить сертификат врача скорой помощи. Посетите нашу страницу программы ЕМТ или свяжитесь с нами, если вы хотите узнать больше.

Краткая история служб неотложной медицинской помощи в США EMRA

Джошуа Бучер, доктор медицинских наук, отделение неотложной медицины, Медицинская школа Роберта Вуда Джонсона UMDNJ

Хашим К. Заиди, доктор медицины/магистр здравоохранения Кандидат, Медицинский колледж Бейлора

Догоспитальная неотложная помощь в современную эпоху часто описывается как «иерархия» человеческих и физических ресурсов, используемых в неотложных состояниях для обеспечения наилучшего возможного ухода за пациентом до тех пор, пока не будет установлена ​​окончательная помощь.Как и большинство иерархий, существующая сегодня система формировалась по одному звену за раз, начиная с Гражданской войны. При широко распространенной травме из необходимости родился систематический и организованный метод полевой помощи и транспортировки раненых. Однако только в 1865 году в Цинциннати была введена в эксплуатацию первая гражданская машина скорой помощи, а четыре года спустя в Нью-Йорке появилась гражданская машина скорой помощи1. Служба в Нью-Йорке немного отличалась от современного подхода, поскольку они прибыли с литр бренди для экстренной помощи для каждого пациента.

Вновь военные конфликты и необходимость послужили большим толчком для разработки инноваций в области транспортировки и лечения раненых. После Первой мировой войны в бурные 20-е годы в таких местах, как Вирджиния и Нью-Джерси, были сформированы первые добровольческие спасательные отряды. Контроль начал смещаться в сторону муниципальных больниц или пожарных частей, поскольку к похоронным бюро постепенно присоединились пожарные части, спасательные отряды и частные машины скорой помощи для перевозки больных и раненых.Знаменательные статьи конца 50-х и начала 60-х годов начали подробно описывать науку и методы начальной сердечно-легочной реанимации (СЛР), создав еще одно жизненно важное звено в цепи, когда неотложная помощь начала свои первые шаги в лечении кардиологических пациентов на догоспитальном этапе. Отделения, обученные сердечной реанимации, начали показывать успехи в крупных городских районах, таких как Колумбус, Лос-Анджелес, Сиэтл и Майами.

1960-е годы стали еще одной проблемой для общественного здравоохранения, поскольку дорожно-транспортные происшествия стали приводить к значительным травмам и смерти. Эта «забытая болезнь современного общества»2 была подробно описана в печально известном официальном документе 1966 года под названием «Смерть в результате несчастного случая и инвалидность: забытая болезнь современного общества». В документе, подготовленном Национальной академией наук и Президентской комиссией по безопасности дорожного движения, подробно описывается эпидемия травматизма, отсутствие надлежащей добольничной помощи и отсутствие организованной системы лечения пациентов с критическими травмами. Были указаны реформы в области образования и обучения, проектирования систем, кадрового обеспечения и реагирования в национальных службах скорой помощи.Белая книга и ее рекомендации по стандартизированному реагированию на чрезвычайные ситуации уступили место Национальному закону о безопасности дорожного движения 1966 года, в соответствии с которым было создано Министерство транспорта (DOT). DOT и его дочерняя организация, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA), сыграли решающую роль в продвижении разработки систем EMS, стандартизируя стандарты образования и учебных программ, поощряя участие на уровне штатов и обеспечивая надзор за созданием региональных дошкольных учреждений. – больничные системы неотложной помощи и региональные системы травматологических центров, формирующие аккредитацию травматологических центров Комитетом по травмам Американского колледжа хирургов.Впервые в истории США был установлен стандарт учебной программы в отношении навыков и квалификации, необходимых для того, чтобы стать техником скорой медицинской помощи. Парамедицинское образование появилось вскоре после этого, но ему еще есть куда стремиться с точки зрения охвата и глубины.

Закон о системах скорой медицинской помощи от 1973 г. предоставил финансирование для создания более 300 систем скорой медицинской помощи по всей стране, а также выделил средства для ключевого будущего планирования и роста. Именно в это время, когда неотложная медицинская помощь начала прочно закрепляться, неотложная медицина начала утверждаться как отдельная специальность с первой программой обучения в ординатуре в 1972 году в Университете Цинциннати3.К 1975 году по всей стране насчитывалось 32 резидентуры неотложной помощи, готовивших врачей, которые будут взаимодействовать с неотложной медицинской помощью, на всех уровнях, от спасателей и преподавателей до медицинских директоров.

На протяжении 1980-х годов продолжались достижения в области стандартов ухода и образования, включая изменения в принципах финансирования службы неотложной помощи в соответствии со сводным законом о согласовании бюджета. Закон установил финансирование EMS за счет государственных грантов на профилактическое здравоохранение, а не за счет Закона о системах EMS.EMS также начала замечать изменение своей роли в сторону передовой медицинской помощи, поскольку ее практика больше не ограничивалась травмами взрослых и неотложными состояниями сердца. Хронические заболевания, педиатрические пациенты и недостаточно обслуживаемые люди стали играть важную роль в определении того, к кому направляется скорая помощь. Признавая необходимость согласованного подхода между EMS и остальным миром здравоохранения, в 1996 г. была разработана Повестка дня EMS на будущее, чтобы подробно описать, как EMS может интегрироваться в другие области медицины и ухода, а также развивать свою собственную практику. Вскоре после этого была опубликована программа EMS Education Agenda for the Future, в которой описывались более современные рекомендации по содержанию основной учебной программы, объему практики и сертификации специалистов EMS4.

В течение последних 10 лет неотложная медицинская помощь стала центром интенсивных исследований догоспитальных вмешательств при многих часто встречающихся проблемах неотложной помощи, наблюдаемых в неотложной медицине, таких как острая дыхательная недостаточность, остановка сердца, боль в груди и многое другое. Благодаря все более интегрированным технологиям между догоспитальной помощью и отделением неотложной помощи данные о пациентах начинают передаваться в режиме реального времени, что позволяет на более раннем этапе определять тяжесть состояния пациента и управлять уходом до прибытия.Улучшение качества с интегрированными электронными картами, включая результаты лечения пациентов, начинает обеспечивать столь необходимую обратную связь, позволяющую EMS развиваться как специализированная область неотложной медицины. В региональных инсультных центрах, центрах катетеризации сердца и травматологических системах неотложная медицинская помощь стала авангардом неотложной медицинской помощи и может служить только для улучшения методов оказания неотложной медицинской помощи в будущем.

EMS прошла долгий путь от своего младенчества во времена лошадей и повозок.По мере того, как она растет вместе с неотложной медициной, у врачей появляются возможности для участия на всех уровнях. Хотя ЕМТ не являются независимыми практикующими врачами и должны работать в соответствии с полномочиями и лицензией медицинского директора, ситуации, с которыми они сталкиваются, требуют значительных навыков решения проблем, суждений и принятия клинических решений. Врачи нужны на каждом этапе, чтобы помочь разработать протоколы лечения, обеспечить улучшение качества, проводить регулярные тренинги и обеспечить весь персонал инструментами, необходимыми для оказания высококачественной догоспитальной помощи.Кроме того, врачи могут быть вызваны в ситуациях, требующих их присутствия на месте происшествия, включая инциденты с массовыми жертвами, сценарии высокой остроты и высокого риска, тактические ситуации или пациентов, требующих дополнительных навыков, таких как хирургические дыхательные пути, перикардиоцентез, плевральная дренажная трубка и др. другие. Крупномасштабные операции, включая концерты, конгрессы и городские мероприятия, также выигрывают от участия врачей.

Скорая помощь будет по-прежнему оставаться на переднем крае экстренной медицины, поскольку в ближайшем будущем эта область будет расширяться.Врачи, занимающиеся догоспитальной помощью, будут иметь первостепенное значение для предоставления поддержки и знаний, необходимых для развития систем скорой медицинской помощи, о чем свидетельствует недавнее признание скорой помощи в качестве официальной клинической специализации.

Участие в новом отделении скорой помощи EMRA станет прекрасной возможностью для членов EMRA, проявляющих профессиональный интерес к EMS, а также для тех, кто в будущем хочет получить опыт работы с догоспитальными системами. Если вы заинтересованы, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу emsctte@emra.орг.

 

[1] http://www.naemt.org/Libraries/NAEMT%20Documents/EMS%20Historical%20Perspective.sflb

[2] http://wvde.