Mi az elektromotoros erő EMF

Elektromotoros erő (EMF) - egy olyan eszközben, amely a pozitív és negatív töltések kényszerű szétválasztását hajtja végre (generátor), az értéket, amely számszerűen megegyezik a generátor kivezetései közötti potenciálkülönbséggel, az áramkörben lévő áram hiányában voltban mérik.

Elektromágneses energiaforrások (generátorok) - olyan eszközök, amelyek bármilyen nem elektromos típusú energiát elektromosvá alakítanak át. Ilyen források, például a satsa:

• erőművek generátorai (hő-, szél-, atom-, vízerőművek), amelyek a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják át;

• galvanikus cellák (elemek) és mindenféle akkumulátor, amelyek kémiai energiát alakítanak át elektromos energiává stb.

Az EMF számszerűen egyenlő azzal a munkával, amelyet külső erők végeznek egy egységnyi pozitív töltés mozgatása során a forrás belsejében, vagy maga a forrás egységnyi pozitív töltést vezet egy zárt áramkörben.

Elektromotoros erő Az EMF egy olyan skaláris mennyiség, amely egy külső mező és egy indukált elektromos mező elektromos áramot indukáló képességét jellemzi.Az emf E numerikusan egyenlő azzal a joule-ban (J) kifejezett W munkával (energiával), amelyet ez a mező arra fordít, hogy egységnyi töltést (1 C) a mező egyik pontjából a másikba mozgassa.

Az EMF mértékegysége a volt (V). Így az emf egyenlő 1 V-tal, ha amikor egy 1 C-os töltés egy zárt áramkörön áthalad, 1 J értékű munka történik: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Átutalási díjak a webhelyen keresztül elektromos áramkör energiafelhasználással együtt.

U feszültségnek nevezzük azt az értéket, amelynek számjegye egyenlő azzal a munkával, amelyet a forrás egyetlen pozitív töltés vezetésével az áramkör adott szakaszán végez. Mivel az áramkör külső és belső szakaszokból áll, megkülönböztetik a külső feszültség fogalmát. Uvsh és belső Uvt szakaszok.

Az elmondottakból nyilvánvaló, hogy a forrás EMF-je egyenlő az áramkör külső U és belső U szakaszainak feszültségeinek összegével:

E = Uears + UW

Ez a képlet egy elektromos áramkör energiamaradásának törvényét fejezi ki.

Az áramkör különböző részein csak zárt áramkör mellett lehet feszültséget mérni. Az EMF mérése a nyitott áramkörű forrás kivezetései között történik.

Feszültség, EMF és feszültségesés aktív kétterminális hálózathoz

EMF irány - ez a pozitív töltések kényszermozgásának iránya a generátoron belül mínuszról pluszra, nem elektromos természet hatására.

A generátor belső ellenállása a benne lévő szerkezeti elemek ellenállása.

Ideális EMF forrás – generátor, belső ellenállás amely nulla, és a kapcsai feszültsége független a terheléstől. Az ideális EMF-forrás ereje végtelen.

ábrán látható egy ideális EMF-generátor feltételes képe (elektromos diagramja).1, a.

A valódi EMF forrás az ideálistól eltérően Ri belső ellenállást tartalmaz, feszültsége a terheléstől függ (1. ábra, b), a forrás teljesítménye véges. A valódi EMF-generátor elektromos áramköre egy ideális EMF-generátor és Ri belső ellenállásának soros kapcsolása.

EMF-források: a — ideális; b — valódi

A gyakorlatban annak érdekében, hogy a valódi EMF generátor működési módját közelebb hozzuk az ideális működési módhoz, a valódi Ri generátor belső ellenállását igyekeznek a lehető legkisebbre csökkenteni, és az Rn terhelési ellenállást legalább be kell kötni. a generátor belső ellenállásának 10-szerese, azaz. szükséges teljesíteni a feltételt: Rn >> Ri

Annak érdekében, hogy egy valódi EMF-generátor kimeneti feszültsége független legyen a terheléstől, speciális elektronikus feszültségstabilizáló áramkörökkel stabilizálják.

Mivel egy valódi EMF-generátor belső ellenállását nem lehet végtelenül kicsinyíteni, minimálisra csökkentik, és szabványként szolgálják az energiafogyasztók koordinált csatlakoztatásának lehetőségét. A rádiótechnikában az EMF generátorok szabványos kimeneti ellenállása 50 ohm (ipari szabvány) és 75 ohm (otthoni szabvány).

Például az összes televízió-vevő bemeneti impedanciája 75 ohm, és pontosan ilyen impedanciájú koaxiális kábellel csatlakozik az antennákhoz.

Az ideális EMF-generátorok közelítése érdekében az összes ipari és háztartási elektronikai berendezésben használt tápfeszültségforrások speciális elektronikus áramkörökkel készülnek a kimeneti feszültség stabilizálására, amelyek lehetővé teszik az áramforrás szinte állandó kimeneti feszültségének egy adott tartományban való kitartását. az EMF-forrás által felvett áramok (néha feszültségforrásnak nevezik).

Az elektromos diagramokon az EMF forrásai a következők szerint vannak ábrázolva: E – állandó EMF forrása, e (t) harmonikus (változó) EMF forrása idő függvényében.

Egy sorba kapcsolt, azonos cellákból álló akkumulátor E elektromotoros ereje egyenlő egy E cella elektromotoros erejével, szorozva az akkumulátor n elemeinek számával: E = nE.

Lásd még ebben a témában: EMF és áramforrások: főbb jellemzők és különbségek