Emf και τάση
Υπάρχουν μερικές βασικές διακρίσεις μεταξύ EMF και τάσης που διακρίνουν τη μία έννοια από την άλλη. Υπάρχουν διαφορές στους τύπους, την ένταση, τον εξοπλισμό μέτρησης, τη λειτουργία δύναμης και τις πηγές τους. Το EMF είναι η μέτρηση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ των δύο ακροδεκτών ενώ δεν ρέει ρεύμα μέσα από το στοιχείο. Η τάση είναι η μέτρηση της διαφοράς δυναμικού μεταξύ δύο σημείων ενώ το ρεύμα ρέει μέσα από ένα στοιχείο. Η ένταση του πρώτου είναι συνεπής, ενώ του δεύτερου αλλάζει. Τα ηλιακά κύτταρα, οι ηλεκτρικές γεννήτριες και τα ηλεκτροχημικά στοιχεία παράγουν EMF, ενώ ένα ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο παράγει τάση. Λόγω του γεγονότος ότι και οι δύο ασχολούνται με τα ηλεκτρικά κυκλώματα και τη ροή ρεύματος, διαφέρουν ουσιαστικά.
Ηλεκτροκινητική δύναμη
Η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι μια δύναμη στον ηλεκτρομαγνητισμό και την ηλεκτρονική. είναι τα βολτ της ηλεκτρικής δράσης που παράγονται από μια μη ηλεκτρική πηγή. Οι μετατροπείς μετατρέπουν άλλες μορφές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως μπαταρίες (που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια) ή γεννήτριες, για να παρέχουν ένα emf (που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια). Η ηλεκτροκινητική δύναμη μερικές φορές εξηγείται χρησιμοποιώντας μια αναλογία πίεσης νερού.
Το ηλεκτρομαγνητικό έργο που θα γινόταν σε ένα ηλεκτρικό φορτίο (ένα ηλεκτρόνιο σε αυτήν την περίπτωση) εάν ταξίδευε μία φορά γύρω από έναν κλειστό βρόχο αγωγού περιγράφεται ως emf στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Το βαθμωτό πεδίο του ηλεκτρικού δυναμικού δεν καθορίζεται για μια χρονικά μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή που ενώνει έναν βρόχο λόγω ενός κυκλοφορούντος ηλεκτρικού διανυσματικού πεδίου, αλλά ένα emf εκτελεί έργο που μπορεί να ποσοτικοποιηθεί ως εικονικό ηλεκτρικό δυναμικό γύρω από τον βρόχο.
Το ισοδύναμο emf μπορεί να προσδιοριστεί ως η διαφορά δυναμικού ανοικτού κυκλώματος ή η τάση, μεταξύ δύο ακροδεκτών σε μια συσκευή δύο τερματικών (συμπεριλαμβανομένης μιας ηλεκτροχημικής κυψέλης) που περιγράφεται ως το ισοδύναμο κύκλωμα του Thevenin. Εάν συνδεθεί ένα εξωτερικό κύκλωμα στους ακροδέκτες, η διαφορά δυναμικού μπορεί να δημιουργήσει ηλεκτρικό ρεύμα και η συσκευή γίνεται η πηγή τάσης για αυτό το κύκλωμα.
Τι είναι το EMF;
Η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι η κινητήρια δύναμη μιας συσκευής που διατηρεί μια σταθερή ροή φορτίων στα κυκλώματα. Με άλλες φράσεις, το EMF δημιουργεί και διατηρεί τάση μέσα σε μια ενεργή κυψέλη ενώ παρέχει επίσης ενέργεια σε κάθε μονάδα φόρτισης coulomb με τη μορφή joules. Αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο (ή E) και μετριέται σε βολτ, όπως ακριβώς και η τάση.
E ή ε=W/Q
Πού:
Ενέργεια ηλεκτροκινητικής δύναμης σε E ή =Volt
W =Joules εργασίας που έχει γίνει
Στο Columbus, Q =Χρέωση
Αν δεν ρέει ρεύμα, η ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) είναι ίση με τη διαφορά δυναμικού τερματικού. Το EMF και η διαφορά δυναμικού τερματικού (V) δεν είναι το ίδιο πράγμα, ακόμη και εφόσον μετρώνται και τα δύο σε βολτ. Το EMF είναι η ποσότητα ενέργειας (E) που παρέχεται από την μπαταρία για κάθε κουλόμπ φόρτισης (Q) που διέρχεται ().
Πώς υπολογίζουμε το EMF;
Το EMF μπορεί να εκφραστεί ως προς την εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας (r), όπου:ε=I(R+r)
Μπορούμε στη συνέχεια να το αναδιοργανώσουμε από την άποψη της τερματικής αντίστασης χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm:ε=V+Ir
Το EMF ενός στοιχείου μπορεί να προσδιοριστεί παρακολουθώντας την τάση σε όλο το στοιχείο με ένα βολτόμετρο και το ρεύμα στο κύκλωμα με ένα αμπερόμετρο για ποικίλες αντιστάσεις.
Τι είναι η τάση;
Τάση είναι η ποσότητα ενέργειας που συγκρατείται από φορτία ως συνέπεια διαφορών δυναμικού. Η τάση είναι η διαφορά μεταξύ δύο ηλεκτρικών δυναμικών, για να το θέσω αλλιώς. Συμβολίζεται με κεφαλαίο "V" και μετριέται σε Volt, τα οποία συμβολίζονται με το γράμμα "V" και προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο.
V=J/C=W/A
Πού:
Η τάση (V) είναι η μονάδα μέτρησης της τάσης.
J =Ενέργεια σε Joules
ΤοC αναφέρεται στο Charge in Columbus.
W =Joules εργασίας που έχει γίνει
A =Αμπέρ ρεύματος
Ο τύπος για τον υπολογισμό του EMF
ε=E/Q
Πού,
– ηλεκτροκινητική δύναμη
E- Ενέργεια στο κύκλωμα
Q- Φόρτιση του κυκλώματος
Μπορούμε να υπολογίσουμε την προκύπτουσα ενέργεια και την ποσότητα φορτίου που ρέει μέσα από το κελί όταν προσδιορίσουμε την προκύπτουσα ενέργεια και την ποσότητα φορτίου που διέρχεται από το στοιχείο. Είναι η πιο απλή μέθοδος υπολογισμού του EMF.
ε=I(R+r)
Σκεφτείτε τώρα τα εξής:
ε=IR+Ir
ε=V+Ir
Αυτό δείχνει ότι αν γνωρίζουμε την τάση στους ακροδέκτες, το ρεύμα που ρέει και την εσωτερική αντίσταση της κυψέλης, μπορούμε να υπολογίσουμε το EMF.
Σχέση μεταξύ emf και τάσης ακροδεκτών
Όποτε ενεργοποιείται ένα κύκλωμα, η τάση ακροδεκτών ορίζεται ως η διαφορά δυναμικού μεταξύ των ακροδεκτών ενός φορτίου, ενώ το EMF περιγράφεται ως η μέγιστη διαφορά δυναμικού που παρέχεται από την μπαταρία εάν δεν παρέχεται ροή ρεύματος.
Συμπέρασμα
Στον ηλεκτρομαγνητισμό και την ηλεκτρονική, η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι δύναμη. Μια μη ηλεκτρική πηγή παράγει βολτ ηλεκτρικής δράσης. Οι μετατροπείς, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών (που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια) ή των γεννητριών, μετατρέπουν διάφορες πηγές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια για να παρέχουν ένα emf (που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια). Η ποσότητα ενέργειας που συγκρατείται από φορτία ως αποτέλεσμα διαφορών δυναμικού είναι γνωστή ως τάση. Για να το θέσω αλλιώς, η τάση είναι η διαφορά μεταξύ δύο ηλεκτρικών δυναμικών.
V=J/C=W/A
