Physicexperts, elektromotoros erő (emf)
Elektromotoros erő (EMF). Feszültség.
Az áram állandó áramát egy álló elektrosztatikus mező (Coulomb mező) okozza, amelyet egy áramforrásnak kell alátámasztania, amely állandó potenciálkülönbséget okoz a külső áramkör végein. Mivel a vezetőben lévő áram egy bizonyos energiát bocsát ki, például bizonyos mennyiségű hő formájában, az energiát folyamatosan elektromos energiává kell átalakítani. Más szóval, az álló elektrosztatikus mező Coulomb erőinek mellett néhány más erőt, nem elektrosztatikus természetűnek kell hatnia a töltésoldali erőkre.
Az elektromosan töltött részecskékre ható erőket, kivéve az elektrosztatikus eredetű erőket (vagyis a Coulomb-okat), külső erőnek nevezik.
A külső erők természete (vagy eredete) különböző lehet: pl. Galvanikus cellákban és akkumulátorokban ezek kémiai erők, a generátorokban ez a Lorentz erő, vagy az örvény elektromos mező oldaláról.
Az áramforrás belsejében, a külső erők hatására, az elektromos töltések az elektrosztatikus térerők hatásával ellentétes irányban mozognak, azaz Coulomb erők. Ennek következtében a potenciál állandó különbsége a külső áramkör végeinél megmarad. A külső láncban a külső erők nem működnek.
A zárt elektromos áramkörben lévő elektromos áram munkáját a forrás energiája végzi, azaz a mellékhatások hatására; elektrosztatikus mező potenciálisan. Ennek a mezőnek a munkája a feltöltött részecskék zárt áramkör mentén történő mozgása esetén nulla.
A külső erők mennyiségi jellemzője (áramforrás) az elektromotoros erő (EMF).
Az e elektromotoros erõ olyan fizikai mennyiség, amely numerikusan egyenlõ a külsõ erõk A ^ munkájának arányával a töltés q lerakódásánál a töltés értékénél:
Az elektromotoros erőt volumokban (1 V = 1 J / Cl) fejezzük ki. Az EMF a külső erők sajátos munkája egy adott szektorban, azaz dolgozik egy töltés mozgásáról. Például egy galvanikus sejt EMF-je 4,5V. Ez azt jelenti, hogy a külső erők (kémiai) a 4,5 J-nál dolgoznak, amikor a töltés az egyik póluson lévő elemen belül 1 CI-re változik.
Az elektromotoros erő egy skaláris mennyiség, amely lehet pozitív vagy negatív. Az EMF jele az áramkör áramának irányától és az áramkör megkerülésének irányától függ.
A külső erők nem potenciálisak (a munkájuk a pálya alakjától függ), ezért a külső erők munkáját nem lehet két pont közötti potenciális különbséggel kifejezni. A töltésnek a karmester mentén történő átvitelére szolgáló villamos áram munkáját Coulomb és harmadik fél ereje végzi, így az A teljes munkája egyenlő:
Olyan fizikai mennyiség, amely számszerűen egyenlő az elektromos mező által végzett munka arányával, ha pozitív
töltés egyik pontról a másikra, a töltés q értékére, ezeket a pontokat a V feszültségnek nevezzük:
azaz az álló elektrosztatikus mező két pontja közötti potenciális különbség, ahol ф1 és ф2 a töltési pályának kezdeti és végpontjainak potenciálja, és
Elektrosztatikus mező esetén, ha a helyszínen nincs EMF (e = 0), a két pont közötti feszültség megegyezik a lehetséges különbséggel:
Nyitott áramkör (T = 0) esetén a feszültség megegyezik az EMF forrásával:
Az egység feszültsége SI - volts (V), V = J / Cl. A feszültséget egy voltmérővel mérik, amely párhuzamosan kapcsolódik az áramkör azon részeihez, amelyeken a feszültséget mérik.