Różnica między siłą elektromotoryczną (emf) a różnicą potencjałów

Siła elektromotoryczna (emf) a potencjalna różnica

Elektromagnetyzm jest integralną częścią fizyki. Istnieją terminy i jednostki, które są ze sobą ściśle powiązane i mają bardzo cienką linię, która je rozróżnia. „Potencjalna różnica” i „emf” to dwa takie terminy.

Siła elektromotoryczna (emf)

Siła elektromotoryczna lub emf jest lepiej opisana jako całkowite napięcie w obwodzie elektrycznym wytwarzane przez źródło lub akumulator. Emf nie jest siłą fizyczną. Jest to w zasadzie energia wymagana do przeniesienia dodatniego ładunku jednostkowego z ujemnego bieguna akumulatora do dodatniego bieguna, gdy obwód jest otwarty. Emf to napięcie leżące u podstaw fluktuacji pola magnetycznego w poprzek drutu lub obwodu. Formalnie zdefiniowano go również jako siłę wymaganą do oddzielenia dwóch ładunków (jednego dodatniego i jednego ujemnego) od siebie.

Jest mierzony w woltach. Siła elektromotoryczna jest często oznaczana symbolem „ℰ” (epsilon).
Matematycznie, jeśli zdefiniujemy emf, otrzymamy:
Gdzie „ℰ” to emf, a ECS to generowane pole elektrostatyczne.

Krótko mówiąc, można stwierdzić, że siła elektromotoryczna jest maksymalnym napięciem, które może być osiągnięte przez określony obwód.

Potencjalna różnica

Potencjalna różnica to praca wykonana na jednostkę ładunku, aby przenieść ładunek między biegunem ujemnym i dodatnim akumulatora. Gdy bateria jest w użyciu lub obwód jest zamknięty, niewielka część emf jest wydawana na pokonanie wewnętrznej rezystancji baterii. Ta energia na ładunek jednostkowy nazywana jest różnicą potencjałów.

Jeżeli „ℰ” jest emf baterii zastosowanej w obwodzie, a „r” jest wewnętrzną rezystancją konkretnej baterii, a zewnętrzna rezystancja obwodu wynosi „R” w obwodzie prądu „I”;
ℰ = Ir + IR
W tym przypadku ℰ - Ir uważa się za różnicę potencjałów między zaciskami akumulatora, która jest również znana jako napięcie na zaciskach.
Emf można zmierzyć za pomocą woltomierza i jest reprezentowany przez symbol „V” (wolt).
Termin „różnica potencjałów” jest również stosowany w odniesieniu do pól magnetycznych i grawitacyjnych. Ich jednostki są różne, ale koncepcja jest podobna.

Streszczenie:

1.Emf to całkowite napięcie w akumulatorze, podczas gdy różnica potencjałów to praca wykonana w celu przesunięcia ładunku względem pola elektrycznego między dwoma konkretnymi punktami w obwodzie.
2.Emf jest zawsze większe niż różnica potencjałów.
3. Koncepcja emf ma zastosowanie tylko do pola elektrycznego, podczas gdy różnica potencjałów ma zastosowanie do pól magnetycznych, grawitacyjnych i elektrycznych.