Kaj je elektromotorna sila EMF

Elektromotorna sila (EMF) - v napravi, ki izvaja prisilno ločevanje pozitivnih in negativnih nabojev (generator), se vrednost, številčno enaka potencialni razliki med sponkami generatorja v odsotnosti toka v njegovem vezju, meri v voltih.

Viri elektromagnetne energije (generatorji) - naprave, ki pretvarjajo energijo katere koli neelektrične vrste v električno. Takšni viri, na primer satsa:

• generatorji v elektrarnah (termo, vetrne, jedrske, hidroelektrarne), ki pretvarjajo mehansko energijo v električno energijo;

• galvanski členi (baterije) in akumulatorji vseh vrst, ki pretvarjajo kemično energijo v električno itd.

EMF je številčno enak delu, ki ga opravijo zunanje sile pri premikanju enote pozitivnega naboja znotraj vira ali sam vir, ki prevaja enoto pozitivnega naboja v zaprtem krogu.

Elektromotorna sila EMF E je skalarna količina, ki označuje sposobnost zunanjega in induciranega električnega polja, da inducirata električni tok.Emf E je številčno enak delu (energiji) W v joulih (J), ki ga to polje porabi za premik enote naboja (1 C) iz ene točke polja na drugo.

Merska enota za EMF je volt (V). Tako je emf enak 1 V, če se pri premikanju naboja 1 C skozi sklenjen tokokrog opravi delo 1 J: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Stroški prenosa prek spletnega mesta električni tokokrog ki ga spremlja poraba energije.

Vrednost, katere števka je enaka delu, ki ga vir opravi s prevajanjem enega samega pozitivnega naboja vzdolž danega odseka vezja, se imenuje napetost U. Ker je vezje sestavljeno iz zunanjega in notranjega odseka, ločijo koncepte napetosti zunanjega Odseki Uvsh in interni Uvt.

Iz povedanega je očitno, da je EMF vira enak vsoti napetosti zunanjih U in notranjih U odsekov vezja:

E = Uears + UW

Ta formula izraža zakon o ohranitvi energije za električni krog.

Napetosti v različnih delih vezja je možno meriti le pri zaprtem vezju. EMF se meri med priključki odprtega tokokroga.

Napetost, EMF in padec napetosti za aktivno dvopolno omrežje

Smer EMF — to je smer prisilnega gibanja pozitivnih nabojev znotraj generatorja od minusa do plusa pod vplivom narave, ki ni električna.

Notranji upor generatorja je upor strukturnih elementov v njem.

Idealen vir EMF - generator, notranji upor ki je nič, napetost na njegovih sponkah pa je neodvisna od bremena. Moč idealnega vira EMF je neskončna.

Pogojna slika (električni diagram) idealnega generatorja EMF z vrednostjo E je prikazana na sl.1, a.

Pravi vir EMF, za razliko od idealnega, vsebuje notranji upor Ri in njegova napetost je odvisna od obremenitve (slika 1., b), moč vira pa je končna. Električni tokokrog realnega generatorja EMF je serijska povezava idealnega generatorja EMF E in njegovega notranjega upora Ri.

Viri EMF: a - idealni; b - resnično

V praksi, da bi način delovanja realnega generatorja EMF približali idealnemu načinu delovanja, poskušamo imeti notranji upor realnega generatorja Ri čim manjši, upor bremena Rn pa mora biti priključen vsaj 10-kratna vrednost notranjega upora generatorja, tj. potrebno je izpolniti pogoj: Rn >> Ri

Da bi bila izhodna napetost pravega generatorja EMF neodvisna od obremenitve, se stabilizira z uporabo posebnih elektronskih vezij za stabilizacijo napetosti.

Ker notranjega upora pravega generatorja EMF ni mogoče narediti neskončno majhnega, je minimiziran in izveden kot standard za možnost usklajene povezave porabnikov energije z njim. V radijski tehniki so standardne vrednosti izhodnega upora generatorjev EMF 50 ohmov (industrijski standard) in 75 ohmov (domači standard).

Na primer, vsi televizijski sprejemniki imajo vhodno impedanco 75 ohmov in so na antene povezani s koaksialnim kablom točno te karakteristične impedance.

Da bi se približali idealnim generatorjem EMF, so viri napajalne napetosti, ki se uporabljajo v vsej industrijski in gospodinjski elektronski opremi, izdelani z uporabo posebnih elektronskih vezij za stabilizacijo izhodne napetosti, ki omogočajo vzdržljivost skoraj konstantne izhodne napetosti vira energije v danem območju. tokov, ki jih črpa vir EMF (včasih imenovan vir napetosti).

Na električnih diagramih so viri EMF prikazani na naslednji način: E - vir konstantnega EMF, e (t) je vir harmoničnega (spremenljivega) EMF v obliki funkcije časa.

Elektromotorna sila E baterije enakih zaporedno vezanih celic je enaka elektromotorni sili ene celice E, pomnoženi s številom elementov n baterije: E = nE.

Glej tudi na to temo: Viri EMF in tok: glavne značilnosti in razlike