Różnica między polem elektromagnetycznym a napięciem
Share
EMF (siła elektromotoryczna) to napięcie na końcach źródła, gdy nie ma prądu. Gdy obwód jest zamknięty, a prąd płynie, wówczas na końcach źródła występuje napięcie mniejsze niż pole elektromagnetyczne. Jest to konsekwencja wewnętrznej rezystancji samego źródła, która prowadzi do tego spadku napięcia.
Co to jest EMF?
Ciała naładowane elektrycznie można uzyskać przez oddzielenie elektronów od atomów poprzez zużycie innego rodzaju energii, np. mechaniczne, lekkie lub chemiczne. Taka separacja istnieje w źródłach elektrycznych. Ze względu na aktywność energetyczną źródła powstaje pole elektromagnetyczne, które dodatkowo indukuje nadwyżkę ładunku ujemnego (biegun ujemny) i brak ładunku ujemnego (biegun dodatni). W elektrotechnice koncepcja pola elektromagnetycznego określa pracę wymaganą do rozdzielenia nośników ładunku w źródle prądu elektrycznego, w którym siła działająca na ładunki na końcach źródła nie jest bezpośrednią konsekwencją pola. EMF jest definiowany jako ilość pracy wykonanej (A) w transformacji energii i ilość energii elektrycznej (Q), która przechodzi przez generator E = A / Q. Jednostka jest taka sama jak dla napięcia (V-wolt). Urządzenie, które zasila obwód energią elektryczną i wytwarza siłę elektromotoryczną, określa się jako źródło siły elektromotorycznej lub krótszy EMS (źródło elektromotoryczne).
Co to jest napięcie?
Występują różnice w stanach elektrycznych na biegunach (zaciskach) źródła. Nadwyżka elektronów na biegunie ujemnym i niedobór elektronów na biegunie dodatnim. W zamkniętym obwodzie prądowym elektrony przemieszczają się od połowy ujemnej do połowy dodatniej przez przewodniki i urządzenia. Różnica między potencjałami elektrycznymi nazywa się napięciem elektrycznym [U]. Napięcie elektryczne jest równe ilości pracy wykonanej przez siłę elektryczną podczas przenoszenia ładunku z jednego punktu pola do drugiego i tego ładunku. Napięcie elektryczne jest mierzone w woltach [V]. Przyrząd do pomiaru napięcia nazywany jest woltomierzem.
Różnica między polem elektromagnetycznym a napięciem
-
Definicja
Siła elektromotoryczna oznacza wytworzone napięcie wewnątrz źródeł elektrycznych. Napięcie definiuje się jako różnicę potencjału elektrycznego między dwoma punktami, a tę różnicę na biegunach źródła elektrycznego uzyskuje się poprzez usunięcie elektronów z jednej części źródła i przeniesienie ich do innej.
-
Wyrażenie
Siła elektromotoryczna źródła jest równa pracy, jaką musi wykonać pewna siła zewnętrzna, aby przenieść jednostkę ładunku z jednego bieguna źródła na drugi, ale przez źródło. Napięcie w zewnętrznej części zespołu obwodów jest w dużej mierze równe pracy, którą musi wykonać siła elektryczna, aby przenieść jednostkę ładującą z jednego bieguna źródła do drugiego, ale przez drut.
-
Formuła
Siłę elektromotoryczną oblicza się w następujący sposób: E = I * (R + r). Napięcie jest obliczane V = I * R (I - przepływający prąd, R - rezystancja obciążenia, r - rezystancja wewnętrzna).
-
Działanie siły elektrycznej
Napięcie jest działaniem siły elektrycznej (kulombowskiej) w ruchu ładunku i jest wynikiem redukcji energii w kole, podczas gdy siła elektromotoryczna jest definiowana przez operację siły nieelektrycznej (nie-kulombowskiej) i odpowiada za zwiększenie energii w obwodzie.
-
Zmierzenie
Różnicę potencjałów (napięcie) można zmierzyć między dowolnymi punktami w obwodzie, podczas gdy siła elektromotoryczna istnieje tylko między dwoma końcami źródła. Siła elektromotoryczna jest również mierzona miernikiem EMF, a napięcie woltomierzem.
-
Intensywność
Siła elektromotoryczna jest zawsze większa niż napięcie. Powodem jest to, że napięcie występuje w obciążonym obwodzie, a z powodu rezystancji (straty energii) występuje spadek napięcia. Wielkość pola elektromagnetycznego jest zawsze stała, natomiast natężenie napięć jest różne.
-
Indukcja
EMF może być wywoływany w polu elektrycznym, grawitacyjnym lub magnetycznym, podczas gdy napięcie jest wytwarzane tylko w polu elektrycznym.
EMF vs. napięcie
streszczenie
- Ilość odpowiednio reprezentująca generator jako element obwodu elektrycznego i ilościowo charakteryzująca jego zdolność do utrzymywania prądu w obwodzie i przekształcania innych form energii w elektryczną nazywa się siłą elektromotoryczną. Aby źródło miało różnicę potencjałów biegunowych, elektrony muszą być „przenoszone” z jednego bieguna na drugi, co oznacza, że wymagana jest operacja oddzielenia ładunku. Praca wykonywana na jednostce ładunkowej przez siłę zewnętrzną poprzez podział ładunków u źródła prądu elektrycznego nazywana jest siłą elektromotoryczną. Siła elektromotoryczna (EMF) ma wymiar napięciowy (jednostka woltowa) i jest również nazywana napięciem wewnętrznym źródła (U0). Siła elektromotoryczna jest tego samego rozmiaru, co różnica potencjałów między dodatnim i ujemnym połączeniem generatora, gdy jest w trybie jałowym.
- Różnica potencjałów między dwoma punktami pola elektrycznego jest nazywana napięciem, a jednostka jest również woltowa. Napięcie elektryczne jest przyczyną przepływu elektronów w obwodzie elektrycznym do (-) bieguna ujemnego z nadmiarem elektronów, do (+) bieguna dodatniego z defektem elektronowym - elektrony przemieszczają się z (-) połowy do (+) bieguna.
