Hva er elektromotorisk kraft EMF

Elektromotorisk kraft (EMF) - i en enhet som utfører en tvungen separasjon av positive og negative ladninger (generator), måles verdien numerisk lik potensialforskjellen mellom terminalene til generatoren i fravær av strøm i kretsen dens i volt.

Kilder til elektromagnetisk energi (generatorer) - enheter som konverterer energi av enhver ikke-elektrisk type til elektrisk. Slike kilder, for eksempel satsa:

• generatorer i kraftverk (termisk, vind, kjernekraft, vannkraft), som konverterer mekanisk energi til elektrisk energi;

• galvaniske celler (batterier) og akkumulatorer av alle typer, som omdanner kjemisk energi til elektrisk energi m.m.

EMF er numerisk lik arbeidet utført av eksterne krefter for å flytte en enhets positiv ladning inne i kilden eller selve kilden som leder en enhets positiv ladning i en lukket krets.

Elektromotorisk kraft EMF E er en skalar størrelse som karakteriserer evnen til et eksternt felt og et indusert elektrisk felt til å indusere en elektrisk strøm.Emf E er numerisk lik arbeidet (energien) W i joule (J) brukt av dette feltet for å flytte en enhetsladning (1 C) fra ett punkt på feltet til et annet.

Måleenheten for EMF er volt (V). Dermed er emk lik 1 V hvis, når en ladning på 1 C beveger seg gjennom en lukket krets, utføres arbeid på 1 J: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Overføringsgebyrer gjennom nettstedet elektrisk krets ledsaget av energiforbruk.

En verdi hvis siffer er lik arbeidet som kilden gjør ved å lede en enkelt positiv ladning langs en gitt del av kretsen kalles spenning U. Siden kretsen består av ytre og indre seksjoner, skiller de begrepene spenninger til den eksterne kretsen. Uvsh og interne Uvt seksjoner.

Fra det som er sagt, er det åpenbart at EMF til kilden er lik summen av spenningene til de eksterne U- og interne U-delene av kretsen:

E = Uears + UW

Denne formelen uttrykker loven om bevaring av energi for en elektrisk krets.

Det er mulig å måle spenninger i forskjellige deler av kretsen bare med kretsen lukket. EMF måles mellom kildeterminalene med åpen krets.

Spenning, EMF og spenningsfall for et aktivt to-terminalnettverk

EMF-retning - dette er retningen for den tvungne bevegelsen av positive ladninger inne i generatoren fra minus til pluss under påvirkning av en annen natur enn elektrisk.

Generatorens indre motstand er motstanden til de strukturelle elementene i den.

En ideell kilde til EMF - en generator, indre motstand som er null, og spenningen over terminalene er uavhengig av belastningen. Kraften til en ideell EMF-kilde er uendelig.

Et betinget bilde (elektrisk diagram) av en ideell EMF-generator med verdien E er vist i fig.1, a.

Den virkelige EMF-kilden, i motsetning til den ideelle, inneholder en indre motstand Ri og dens spenning avhenger av belastningen (fig. 1., b), og kraften til kilden er endelig. Den elektriske kretsen til en ekte EMF-generator er en seriekobling av en ideell EMF-generator E og dens indre motstand Ri.

EMF-kilder: a — ideell; b — ekte

I praksis, for å bringe driftsmodusen til den virkelige EMF-generatoren nærmere den ideelle driftsmodusen, forsøkes den indre motstanden til den virkelige generatoren Ri å være så liten som mulig, og lastmotstanden Rn må kobles til minst 10 ganger verdien av den interne motstanden til generatoren, dvs. det er nødvendig å oppfylle betingelsen: Rn >> Ri

For at utgangsspenningen til en ekte EMF-generator skal være uavhengig av belastningen, stabiliseres den ved å bruke spesielle elektroniske spenningsstabiliseringskretser.

Siden den interne motstanden til en ekte EMF-generator ikke kan gjøres uendelig liten, minimeres den og utføres som en standard for muligheten for koordinert tilkobling av energiforbrukere til den. I radioteknikk er standard utgangsmotstandsverdier for EMF-generatorer 50 ohm (industriell standard) og 75 ohm (hjemmestandard).

For eksempel har alle TV-mottakere en inngangsimpedans på 75 ohm og er koblet til antennene med koaksialkabel med akkurat den karakteristiske impedansen.

For å tilnærme de ideelle EMF-generatorene, er forsyningsspenningskildene som brukes i alt industri- og husholdningselektronikk laget ved hjelp av spesielle elektroniske kretser for å stabilisere utgangsspenningen, som gjør det mulig å motstå en nesten konstant utgangsspenning fra strømkilden i et gitt område av strømmer trukket av EMF-kilden (noen ganger kalt en spenningskilde).

På de elektriske diagrammene er kildene til EMF avbildet som følger: E — en kilde til konstant EMF, e (t) er en kilde til harmonisk (variabel) EMF i form av en funksjon av tid.

Den elektromotoriske kraften E til et batteri med identiske celler koblet i serie er lik den elektromotoriske kraften til en celle E multiplisert med antall elementer n i batteriet: E = nE.

Se også om dette emnet: Kilder til EMF og strøm: hovedegenskaper og forskjeller