Siła elektromotoryczna (emf) i potencjalna różnica

Siła elektromotoryczna (emf) a potencjalna różnica

Elektromagnetyzm jest integralną częścią fizyki. Istnieją terminy i jednostki, które są bardzo blisko ze sobą powiązane i mają bardzo cienką linię odróżniającą oba. "Potencjalna różnica" i "emf" to dwa takie terminy.

Siła elektromotoryczna (emf)

Siła elektromotoryczna, czyli emf, jest lepiej opisana jako całkowite napięcie w obwodzie elektrycznym generowanym przez źródło lub baterię. Emf nie jest siłą fizyczną. Jest to w zasadzie energia wymagana do przeniesienia dodatniego ładunku jednostkowego z ujemnego bieguna akumulatora do dodatniego zacisku, gdy obwód jest otwarty. Emf to napięcie podstawowe, które powstaje w wyniku fluktuacji pola magnetycznego na przewodzie lub obwodzie. Formalnie zdefiniowano ją również jako siłę potrzebną do oddzielenia od siebie dwóch ładunków (jednego dodatniego i jednego ujemnego).

Jest mierzony w woltach. Siła elektromotoryczna jest często oznaczana symbolem "ℰ" (epsilon). Matematycznie, jeśli zdefiniujemy emf, otrzymamy: Gdzie "ℰ" to emf, a ECS to pole elektrostatyczne.

W prostych słowach można powiedzieć, że siła elektromotoryczna jest maksymalnym napięciem, które można uzyskać przez określony obwód.

Potencjalna różnica

Potencjalna różnica polega na pracy na jednostkę ładunku, aby przenieść ładunek między ujemnym i dodatnim biegunem baterii. Gdy bateria jest w użyciu lub obwód jest zamknięty, niewielka część elektronarzędzia zużywa się na pokonanie wewnętrznego oporu akumulatora. Ta energia na jednostkę ładunku nazywa się różnicą potencjałów.

Jeżeli "ℰ" jest emf akumulatora stosowanego w obwodzie, a "r" jest wewnętrzną rezystancją określonej baterii, a zewnętrzna rezystancja obwodu wynosi "R" w obwodzie prądu "I"; ℰ = Ir + IR Tutaj ℰ - Ir jest uważana za różnicę potencjałów między końcówkami baterii, która jest również znana jako napięcie końcowe. Emf można zmierzyć za pomocą woltomierza i jest on oznaczony symbolem "V" (wolt). Termin "różnica potencjału" jest również stosowany w odniesieniu do pól magnetycznych i grawitacyjnych. Ich jednostki są różne, ale koncepcja jest podobna.

Streszczenie:

1.Emf to całkowite napięcie w baterii, podczas gdy różnica potencjałów to praca wykonywana w ruchu ładunku względem pola elektrycznego między dwoma określonymi punktami w obwodzie. 2.Emf jest zawsze większy niż różnica potencjałów. 3. Pojęcie emf ma zastosowanie tylko do pola elektrycznego, podczas gdy różnica potencjałów ma zastosowanie do pól magnetycznych, grawitacyjnych i elektrycznych.