EMF i napięcie
EMF (siła elektromotoryczna) to napięcie na krańcach źródła, gdy nie ma prądu. Kiedy obwód jest zamknięty i płynie prąd, to na jego końcu znajduje się napięcie mniejsze niż EMF. Jest to konsekwencja wewnętrznego oporu samego źródła, które prowadzi do tego spadku napięcia.
Co to jest EMF?
Ciała naładowane elektrycznie można uzyskać przez oddzielenie elektronów od atomów poprzez zużycie innego rodzaju energii, np. mechaniczne, lekkie lub chemiczne. Taka separacja występuje w źródłach elektrycznych. Ze względu na aktywność energetyczną w źródle generowany jest EMF, który dodatkowo indukuje nadwyżkę ładunku ujemnego (biegun ujemny) i brak ładunku ujemnego (biegun dodatni). W elektrotechnice pojęcie pola elektromagnetycznego określa pracę wymaganą do oddzielenia nośników ładunku w źródle prądu elektrycznego, w którym siła działająca na ładunki na końcach źródła nie jest bezpośrednią konsekwencją pola. EMF jest definiowana jako ilość wykonanych prac (A) w transformacji energetycznej i ilości energii elektrycznej (Q), która przechodzi przez generator E = A / Q. Urządzenie jest takie samo jak dla napięcia (V-volt). Urządzenie, które zasila obwód energią elektryczną i wytwarza siłę elektromotoryczną, jest określane jako źródło siły elektromotorycznej lub krótszy EMS (źródło elektromotoryczne).
Co to jest napięcie?
Istnieje różnica w stanach elektrycznych na biegunach (zaciskach) źródła. Na biegunie ujemnym znajduje się nadwyżka elektronów, a niedobór elektronów dodatni. W zamkniętym obwodzie prądowym elektrony przemieszczają się z ujemnej połowy do dodatniej połowy przez przewodniki i urządzenia. Różnica między potencjałami elektrycznymi nazywana jest napięciem elektrycznym [U]. Napięcie elektryczne jest równe ilości pracy wykonywanej przez siłę elektryczną podczas przesuwania ładunku z jednego punktu na drugie i tego ładunku. Napięcie elektryczne mierzone jest w woltach [V]. Przyrząd do pomiaru napięcia nazywa się woltomierzem.
Różnica między EMF a napięciem
Siła elektromotoryczna oznacza wytwarzane napięcie wewnątrz źródeł elektrycznych. Napięcie definiuje się jako różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma punktami, a tę różnicę na biegunach źródła elektrycznego uzyskuje się przez usunięcie elektronów z jednej części źródła i przeniesienie ich na inną.
Siła elektromotoryczna źródła jest równa pracy, jaką musi wykonać jakaś zewnętrzna siła, aby przenieść jednostkę ładującą z jednego bieguna źródła na drugie, ale przez źródło. Napięcie w zewnętrznej części obwodu jest w dużym stopniu równe pracy, jaką musi wykonać siła elektryczna, aby przenieść jednostkę ładującą z jednego bieguna źródła na drugie, ale przez przewód.
Siła elektromotoryczna obliczana jest w następujący sposób: E = I * (R + r). Napięcie jest obliczane V = I * R (I - prąd płynący, R - rezystancja obciążenia, r - opór wewnętrzny).
Napięcie jest działaniem siły (Coulomba) w ruchu ładunku i jest wynikiem redukcji energii w kole, podczas gdy siła elektromotoryczna jest definiowana przez działanie nieelektryczne (nie-Coulomb) i jest odpowiedzialna za zwiększenie energii w obwodzie.
Różnicę potencjałów (napięcie) można zmierzyć pomiędzy dowolnymi punktami w obwodzie, podczas gdy siła elektromotoryczna istnieje tylko między dwoma końcami źródła. Siłę elektromotoryczną mierzy się również miernikiem EMF, a napięcie woltomierzem.
Siła elektromotoryczna jest zawsze większa niż napięcie. Powodem jest to, że napięcie istnieje w obciążonym obwodzie, a z powodu rezystancji (utraty energii) następuje spadek napięcia. Wielkość pola elektromagnetycznego jest zawsze stała, a intensywność napięć jest różna.
EMF może być wywołane w polu elektrycznym, grawitacyjnym lub magnetycznym, podczas gdy napięcie powstaje tylko w polu elektrycznym.
EMF vs. Voltage
streszczenie
- Ilość odpowiednio reprezentująca generator jako element obwodu elektrycznego i ilościowo charakteryzująca jego zdolność do utrzymywania prądu w obwodzie i przekształcania innych form energii w elektryczną nazywana jest siłą elektromotoryczną. Aby źródło miało różnicę potencjału biegunów, elektrony muszą być "przesuwane" z jednego bieguna do drugiego, to znaczy operacja oddzielania ładunku jest wymagana. Praca wykonywana na jednostce ładunkowej przez siłę zewnętrzną przez dzielenie ładunków u źródła prądu elektrycznego nazywana jest siłą elektromotoryczną. Siła elektromotoryczna (EMF) ma wymiar napięcia (jednostka Volt) i jest również nazywana napięciem wewnętrznym źródła (U0). Siła elektromotoryczna ma taką samą wielkość jak różnica potencjałów między dodatnim i ujemnym połączeniem generatora, gdy jest on w trybie jałowym.
- Różnica potencjałów między dwoma punktami pola elektrycznego nazywana jest napięciem, a jednostka jest również woltowa. Napięcie elektryczne jest przyczyną przepływu elektronów w obwodzie elektrycznym do (-) bieguna ujemnego z nadmiarem elektronów, do (+) bieguna dodatniego z defektem elektronów - elektrony przesuwają się z (-) połowy do (+) bieguna.
