Διαστατικός τύπος Ηλεκτροκινητικής Δύναμης

Η ηλεκτροκινητική δύναμη υπάρχει σε διάφορες κυψέλες ηλεκτρικών συσκευών, μπαταρίες κ.λπ. Αυτή η δύναμη δεν λειτουργεί όπως η συνηθισμένη δύναμη που έχουμε μάθει στη μηχανική. Μέσα σε μια ηλεκτρική συσκευή, διαφορετικές μορφές ενέργειας, όπως η χημική ενέργεια στην περίπτωση των μπαταριών ή η μηχανική ενέργεια στην περίπτωση μιας γεννήτριας, μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια για την προέλευση EMF. Η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι μια έννοια που μπορεί να οριστεί με διάφορους τρόπους για διαφορετικές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Για τις μπαταρίες, ορίζεται ως η εργασία που γίνεται ανά μονάδα θετικού φορτίου.

Σε αυτές τις σημειώσεις του τύπου Διάσταση του EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη), θα κατανοήσουμε το EMF από διαφορετικές οπτικές γωνίες και θα δούμε την εξαγωγή του τύπου διαστάσεων του.

Τύπος διαστάσεων

Οι διαστάσεις μιας φυσικής ποσότητας είναι οι δυνάμεις στις οποίες αυξάνονται οι βασικές ποσότητες για να αντιπροσωπεύουν αυτό το ποσό. Ο τύπος διαστάσεων οποιουδήποτε φυσικού μεγέθους είναι μια εξίσωση που εξηγεί πώς και ποιες από τις βασικές ποσότητες περιέχονται σε αυτή την ποσότητα. Ο τύπος διαστάσεων γράφεται περικλείοντας τα σύμβολα που αντιπροσωπεύουν τα βασικά ποσά σε αγκύλες με την αντίστοιχη ισχύ.

Π.χ., ο τύπος διαστάσεων της μετατόπισης είναι [L1].

Μια εξίσωση διαστάσεων προκύπτει εξισώνοντας ένα φυσικό μέγεθος με τον τύπο διαστάσεων του.

Γενικά, το συνολικό ύψος ενός κύματος ονομάζεται πλάτος του. Σύμφωνα με τη φυσική, το πλάτος αναφέρεται στη μέγιστη διασπορά ενός σημείου σε ένα δονούμενο θέμα από το σημείο ισορροπίας του. Ως αποτέλεσμα, το πλάτος ενός εκκρεμούς είναι το μισό της απόστασης που διανύει το βαρίδι καθώς κινείται από τη μια πλευρά στην άλλη. Τα κύματα παράγονται από δονούμενες πηγές και το πλάτος τους είναι ανάλογο με το πλάτος της πηγής.

Διαστατικός τύπος EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη)

Σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό, μπορούμε να ορίσουμε την ηλεκτροκινητική δύναμη ως

E =  W/C

Πού, C =ηλεκτρικό φορτίο

 W =δουλειά που έγινε

Έτσι, ο τύπος διαστάσεων του EMF =διάσταση της εργασίας που έγινε/διάσταση ηλεκτρικού φορτίου

Τώρα, W=F.S

Έτσι, ο τύπος διαστάσεων του W  =[MLT-2]x[ L] =[ML2T-2]

Έτσι, ο τύπος διαστάσεων του  E =[ML2T-2]/ [ IT] =[MI-1L2T-3] 

Έτσι, ο τύπος διαστάσεων του EMF είναι [MI-1L2T-3]

Ορισμός EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη) 

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η ηλεκτροκινητική δύναμη προήλθε βασικά από την αλληλομετατροπή ενέργειας μέσα σε μια ηλεκτρική συσκευή. Για τις μπαταρίες, ορίζεται ως η εργασία που γίνεται για να φέρει ένα θετικό φορτίο μονάδας από την πλευρά της χαμηλής τάσης στην πλευρά της υψηλής τάσης εσωτερικά. Εάν το "dq" είναι το φορτίο και το "dw" είναι η εργασία που απαιτείται για να φέρει το φορτίο, τότε η ηλεκτροκινητική δύναμη γίνεται 

E =dw/dq

Στην περίπτωση των βρόχων, το EMF ορίζεται ως η εργασία που γίνεται για την περιστροφή ενός δείγματος ηλεκτρικού φορτίου στον βρόχο.

Μονάδα EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη)  

Στα συστήματα SI, η μονάδα EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη) είναι βολτ. Είναι η ίδια μονάδα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ηλεκτρικού δυναμικού.

EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη) είναι μια κλιμακωτή ποσότητα καθώς μετράται μόνο η τιμή, δεν εμπλέκεται κατεύθυνση.

Τύπος για EMF (Ηλεκτροκινητική δύναμη)

ε =Ir+IR είναι ο τύπος για την Ηλεκτροκινητική δύναμη.

  =Ir+V

Πού,

● ε είναι η EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη)

● r είναι η εσωτερική αντίσταση του κελιού

● Το I είναι το ρεύμα σε όλο το κύκλωμα

● Το R είναι η εξωτερική αντίσταση

● Το V είναι η τάση του στοιχείου

Επομένως, η μονάδα ηλεκτροκινητικής δύναμης είναι τα βολτ.

Παράγοντες που επηρεάζουν το επαγόμενο EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη)

Ορισμένοι παράγοντες μπορεί να επηρεάσουν την επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη. Είναι οι εξής:

● Η επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη είναι ανάλογη με τον αριθμό των στροφών σε ένα πηνίο.

● Η ταχύτητα με την οποία ο αγωγός διατρέχει το μαγνητικό πεδίο.

● Το μέγεθος του αγωγού.

● Η ταχύτητα με την οποία ο αγωγός μειώνει τις μαγνητικές γραμμές δύναμης.

Χαρακτηριστικά του τύπου διαστάσεων και της εξίσωσης

Ο τύπος διαστάσεων και η εξίσωση βασίζονται στην αρχή της ομοιογένειας των διαστάσεων. Η αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν όλα τα φυσικά μεγέθη είναι της ίδιας φύσης. Όλες οι διαστάσεις που χρησιμοποιούνται σε φυσικές ποσότητες πρέπει να έχουν τις ίδιες διαστάσεις. Αυτά είναι τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά των διαστατικών τύπων και εξισώσεων.

Αυτή η αρχή ελέγχει την ορθότητα της φυσικής εξίσωσης. Για παράδειγμα, αν έχουμε τη δύναμη του 2 για όλους τους όρους όπως  L, M, T στην αριστερή πλευρά. Οι όροι της δεξιάς πλευράς θα πρέπει επίσης να έχουν την ίδια ισχύ. Στη συνέχεια, μπορούμε να επιβεβαιώσουμε ότι η φυσική εξίσωση είναι σωστή.

Συμπέρασμα 

Σε αυτές τις σημειώσεις του τύπου διαστάσεων του EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη), μάθαμε πώς να συμπεράνουμε τον τύπο διαστάσεων του EMF (Ηλεκτροκινητική Δύναμη) και ορισμένες βασικές έννοιες σχετικά με αυτό.

Από τον ορισμό, μπορεί κανείς να δει ότι υπάρχει ομοιότητα με το ηλεκτρικό δυναμικό. Διαφέρουν όμως από τη φύση τους. Το EMF είναι η αιτία, ενώ το ηλεκτρικό δυναμικό είναι το αποτέλεσμα. Για το ηλεκτρικό δυναμικό, συμβαίνει λόγω της παρουσίας EMF. Αντιστέκεται στα ηλεκτρόνια της πλευράς χαμηλότερης τάσης της μπαταρίας για να μετακινηθούν προς την πλευρά της υψηλότερης τάσης και να διατηρήσουν τη διαφορά τάσης αμετάβλητη.