Jos suljet varatun kondensaattorin navat yhteen, niin sen levyjen väliin kertyneen sähköstaattisen kentän vaikutuksesta varauksenkuljettajien - elektronien liike alkaa kondensaattorin ulkoisessa piirissä positiivisesta suunnasta napa negatiiviseen.
Kondensaattorin purkamisen aikana liikkuviin varautuneisiin hiukkasiin vaikuttava sähkökenttä kuitenkin heikkenee nopeasti, kunnes se katoaa kokonaan. Siksi purkauspiirissä syntynyt sähkövirran virtaus on lyhytkestoista ja prosessi vaimenee nopeasti.
Virran ylläpitämiseksi johtavassa piirissä pitkään käytetään laitteita, joita kutsutaan jokapäiväisessä elämässä epätarkasti virtalähteiksi (tiukasti fyysisessä mielessä tämä ei ole niin). Useimmiten nämä lähteet ovat kemiallisia akkuja.
Niissä tapahtuvien sähkökemiallisten prosessien seurauksena niiden liittimiin kertyy vastakkaisia sähkövarauksia. Ei-sähköstaattisia voimia, joiden vaikutuksesta tällainen varausten jakautuminen tapahtuu, kutsutaan ulkoisiksi voimiksi.
Seuraava esimerkki auttaa ymmärtämään virtalähteen EMF-käsitteen luonnetta.
Kuvittele johdinta sähkökentässä alla olevan kuvan mukaisesti.kuva, eli siten, että sen sisällä on myös sähkökenttä.
On tunnettua, että tämän kentän vaikutuksesta johtimessa alkaa virrata sähkövirtaa. Nyt kysymys kuuluu, mitä tapahtuu varauksenkuljettajille, kun ne saavuttavat johtimen pään, ja pysyykö tämä virta samana ajan kuluessa.
Voimme helposti päätellä, että avoimessa piirissä sähkökentän vaikutuksen seurauksena varauksia kerääntyy johtimen päihin. Tässä suhteessa sähkövirta ei pysy vakiona ja elektronien liike johtimessa on hyvin lyhytaikaista, kuten alla olevasta kuvasta näkyy.
Joten, jotta johtavassa piirissä säilyisi vakiovirta, tämä piiri on suljettava, ts. olla silmukan muotoinen. Tämäkään ehto ei kuitenkaan riitä ylläpitämään virtaa, koska varaus liikkuu aina pienempää potentiaalia kohti ja sähkökenttä tekee aina positiivista työtä varaukselle.
Nyt kun varaus palaa suljetun kierron läpi matkan jälkeen lähtöpisteeseen, josta se aloitti matkansa, potentiaalin pitäisi tässä vaiheessa olla sama kuin liikkeen alussa. Virran virtaukseen liittyy kuitenkin aina potentiaalienergian menetys.
Tarvitsemme siis piiriin jonkin ulkoisen lähteen, jonka liittimissä säilyy potentiaaliero, mikä lisää liikeenergiaasähkövaraukset.
Tällainen lähde mahdollistaa varauksen kulkemisen pienemmästä potentiaalista korkeampaan päinvastaiseen suuntaan kuin elektronien liike sähköstaattisen voiman vaikutuksesta, joka yrittää työntää varausta korkeammasta potentiaalista pienempään..
Tätä voimaa, joka saa varauksen siirtymään alemmasta potentiaalista korkeampaan, kutsutaan sähkömoottorivoimaksi. Virtalähteen EMF on fyysinen parametri, joka kuvaa ulkoisten voimien aiheuttamaa työtä, jonka lähteen sisällä liikkuviin varauksiin kuluu.
Virtalähteen EMF:n tarjoavina laitteina, kuten jo mainittiin, käytetään paristoja sekä generaattoreita, lämpöelementtejä jne.
Nyt tiedämme, että akku, sen sisäisen EMF:n ansiosta, muodostaa potentiaalieron lähdejohtimien välillä, mikä edistää elektronien jatkuvaa liikettä vastakkaiseen suuntaan sähköstaattisen voiman suhteen.
Virtalähteen EMF, jonka kaava on annettu alla, sekä potentiaaliero ilmaistaan voltteina:
E=Ast/Δq,
jossa Aston ulkoisten voimien työ, Δq on lähteen sisällä liikkuva varaus.
