EMF ja jännite
EMF (sähkömoottorivoima) on jännite lähteen päissä, kun virtaa ei ole. Kun piiri on suljettu ja virta virtaa sitten lähteen päähän, jännite on pienempi kuin EMF. Tämä on seurausta itse lähteen sisäisestä resistanssista, joka johtaa tähän jännitehäviöön.
Mikä on EMF?
Sähköisesti ladatut kappaleet voidaan saada erottamalla elektroneja atomien kuluttamalla jotain muuta energiaa, esim. mekaaninen, kevyt tai kemiallinen. Tällainen erotus on sähkölähteissä. Lähdeenergian aktiivisuuden vuoksi syntyy EMF, joka aiheuttaa lisäksi negatiivisen varauksen (negatiivinen napa) ja negatiivisen varauksen (positiivisen napa) puutteen. Sähkötekniikassa EMF: n käsite määrittelee työn, jota tarvitaan syöttölaitteiden erottamiseen sähkövirran lähteessä, jossa lähteiden päissä oleviin varauksiin vaikuttava voima ei ole pelkästään seurausta kentästä. EMF on määritetty suoritetun työn määrä (A) energian muunnoksessa ja sähkön (Q) määrä, joka kulkee generaattorin E = A / Q läpi. Yksikkö on sama kuin jännitteelle (V-voltti). Laite, joka toimittaa piirin sähköllä ja tuottaa sähkömoottorivoimaa, kutsutaan sähkömagneettisen voiman lähteeksi tai lyhyemmäksi EMS (sähkömagneettinen lähde).
Mikä on jännite?
Lähteiden napojen (liittimien) sähköiset tilat eroavat toisistaan. Negatiivisella napalla on elektronien ylijäämä ja positiivisen elektronien pulaa. Suljetussa virtapiirissä elektronit siirtyvät negatiivisesta puoliskosta positiiviseen puoleen johtimien ja laitteiden kautta. Sähköpotentiaalien eroa kutsutaan sähköjännitteeksi [U]. Sähköjännite on yhtä suuri kuin sähkövoiman suorittaman työn määrä siirrettäessä varausta kentän yhdestä pisteestä toiseen ja kyseisestä maksusta. Sähköjännite mitataan Voltissa [V]. Jännitteenmittauslaitetta kutsutaan volttimittariksi.
Ero EMF: n ja jännitteen välillä
Sähkömoottorivoima merkitsee tuotettua sähköjännitteiden jännitettä. Jännite määritellään sähköpotentiaalin erotuksena kahden pisteen välillä, ja tämä ero sähkölähteen napoilla saadaan poistamalla elektronit yhdestä lähteen osasta ja siirtämällä ne toiseen.
Lähteen sähkömoottorivoima on yhtä suuri kuin työ, jota jonkin ulkoisen voiman on tehtävä siirtää varausyksikkö lähteestä toiseen, mutta lähteen kautta. Jännitteen virtapiirin ulommassa osassa on paljon samaa työtä kuin sähkövoima tarvitsee lataamaan latausyksikön lähteestä toiseen, mutta johdon kautta.
Sähkömoottorivoima lasketaan seuraavasti: E = I * (R + r). Jännite lasketaan V = I * R (I - virranvirtaus, R - kuormankestävyys, r - sisäinen vastus).
Jännite on sähköisen (Coulombin) voiman toiminta liikkeen aikana ja se on seurausta energian vähenemisestä ympyrässä, kun taas sähkömoottorivoima on määritetty ei-sähköisellä voimalla (ei Coulomb), ja se vastaa energian lisäämisestä piiriin.
Potentiaaliero (jännite) voidaan mitata piirissä olevien pisteiden välillä, kun taas sähkömoottorivoima on olemassa vain lähteen kahden pään välillä. Myös sähkömoottorivoima mitataan EMF-mittarilla, jännite volttimittarilla.
Sähkömoottorivoima on aina suurempi kuin jännite. Syynä on se, että jännite on ladatussa piirissä, ja vastuksen (energian menetys) takia jännitehäviö ilmenee. EMF: n suuruus on aina vakio, kun taas jännitteen intensiteetti eroaa.
EMF: tä voi aiheutua sähkö-, painovoima- tai magneettikentässä, kun taas jännite aiheutuu vain sähkökentästä.
EMF vs. jännite
Yhteenveto
- Generaattorin asianmukaisesti edustava määrä sähköpiirin osana ja kvantitatiivisesti sen kyky ylläpitää virtapiiriä ja muuntaa muut energian muodot sähköiseksi kutsutaan sähkömoottorivoimaksi. Jotta lähteellä olisi napainen potentiaaliero, elektronit on "siirrettävä" yhdestä napasta toiseen, toisin sanoen tarvitaan operaatiota varauksen erottamiseksi. Ulkoisella voimalla latausyksikölle suoritettua työtä jakamalla maksut sähkövirran lähteeksi kutsutaan sähkömoottorivoimaksi.Sähkömagneettisella voimalla (EMF) on jännite-ulottuvuus (Volt-yksikkö), ja sitä kutsutaan myös lähteen (U0) sisäiseksi jännitteeksi. Sähkömoottorivoima on sama koko kuin positiivisten ja negatiivisten generaattoriyhteyksien mahdollinen ero, kun se on valmiustilassa.
- Sähkökentän kahden pisteen välistä potentiaalista eroa kutsutaan jännitteeksi, ja yksikkö on myös voltti. Sähköjännite aiheuttaa sähkövirtapiirien elektronien virtauksen (-) negatiiviseen napaan ylimääräisten elektronien kanssa (+) positiiviselle napaelektronisivulle - elektronit siirtyvät (-) puolelta (+) napaan.
