Elektromotorisk kraft

Hva er elektromotorisk kraft?

De elektromotorisk kraft (F.og.m.) er agenten som har ansvaret for å holde de elektriske belastningene i bevegelse i en elektrisk krets. Mengden F.og.m. av en kilde representerer energien per lastenhet som den kan gi.

Batteriene og generatorene er kilder til elektromotorisk kraft hvis funksjon i en elektrisk krets er analog som en vannpumpe utfører for å opprettholde strømmen i et lukket kretsrør.

En kilde til spenning eller spenning, som også kalles kilden til Fem, Konverterer kjemisk energi, elektromagnetisk energi eller mekanisk energi til elektrisk strøm, det vil si at den gir kinetisk energi til ledningselektronene til en elektrisk krets som forbinder sine to terminaler eller poler.

Et bilbatteri er en kilde til elektromotorisk kraft. Kilde: Pixabay.

Enheten i International System (SI) av tiltak for elektromotorisk kraft er han volt, forkortet V og tilsvarer 1 Joule/Coulomb, Så i virkeligheten er det ikke en styrke i vanlig følelse av fysikk og dens måleenhet tilsvarer ikke styrken, som måles i Newtons I enheter Ja.

Forskjell mellom spenning og FEM

Et batteri med en Fem av 3 volt, Gjør en jobb med 3 Joule Om hver Coulomb av belastning (positiv) som beveger seg fra negativ til den positive terminalen inne i bunken.

Fordi belastninger inne i en spenningskilde går mot motstrømmen, a Fem Det er ikke lik en potensiell forskjell, siden lastene (positive) i sistnevnte tilfelle ville bevege seg fra regionen med det største potensialet til det minste potensialet.

Navnet til elektromotorisk kraft Det ble myntet av Alessandro Volta, Oppfinneren av batteriet, på begynnelsen av 1800 -tallet, da skillet mellom en kraft og energien som den er i stand til å produsere, var fremdeles klar.

Kan tjene deg: Reynolds nummer: Hva er det for, hvordan det beregnes, øvelser

Når han forklarte oppdagelsen, henviste Volta til styrken som holder elektriske ladninger inne i haugen og kaller den elektromotorisk kraft, Navn som varer så langt.

FEM -måling

I en enkel resistiv krets med likestrøm er batteriet kilden til elektromotorisk kraft enten Fem.

Kvantitativt Fem Måler energi per lastenhet som leveres av batteriet. Betegner elektromotorisk kraft som ε, Det er kvotienten mellom arbeid Δw Laget for å bære en liten belastning Δq, Fra den positive haugen eller batteri -terminalen, til den negative terminalen gjennom den eksterne kretsen:

I en haug genereres dette arbeidet i de kjemiske reaksjonene inne, hvis konsekvens er skillet av belastninger mellom elektroder, og opprettholder en konstant spenning opprettet av et ikke -konservativt elektrisk felt.

FEM -symbol

Symbolet som brukes til Fem I en krets består den vanligvis av to ulik parallelle linjer som indikerer polaritet. Den lange linjen er den positive polen og de negative kuttene.

Selv om det nesten alltid handler om negative elektroner, antas belastningsbærerne positive, og det er grunnen til at strømmen er trukket og forlater kildestangen.

Ideell og ekte elektromotorisk kraftkilder

Kildene til Fem De er klassifisert i henhold til flere kriterier, for eksempel er det idealer og ikke idealer.

Ideell kilde

EN fontene Ideell er den som opprettholder en konstant spenning mellom terminalene, før en strøm som kreves. derfor Fem Ideal presenterer ikke indre motstand mot bevegelse av belastninger inni.

Ekte kilde

En reell kilde har en viss motstand mot bevegelse av belastninger, manifestert gjennom liten indre motstand. Når du foretar beregningene i en krets, er det nødvendig å ta hensyn til verdien av nevnte motstand, sammen med den for ytre motstander og andre elementer som er til stede.

Kan tjene deg: Hva er strømmen? (Med eksperiment)

Så når terminalene til Fem De er koblet fra, verdien av spenningen mellom disse er lik den nominelle verdien av Fem. Hvis det for eksempel er et 9 V -batteri, vil dette være verdien som et voltmeter leser. Men ved å koble den til en krets som også lever av ytre motstand, vil en viss strøm sirkulere som reduserer spenningen mellom terminalene til Fem, i et beløp som avhenger av gjeldende og indre motstand.

Være V_AB spenningen mellom terminalene til Fem, r den indre motstanden til samme e Yo Strømmen som sirkulerer gjennom kretsen. Når du bruker Ohms lov, oppnås det:

V_AB = ε - i ∙ r

Eksempler

Følgende er eksempler på Fem Velkjent, der forskjellige prinsipper brukes til å generere elektrisitet: kjemiske reaksjoner, elektromagnetisk induksjon, elektromagnetiske bølger og temperaturforskjeller.

Batterier

De inkluderer alle typer batterier og akkumulatorer, som transformerer kjemisk energi til elektrisitet, gjennom reaksjoner mellom forbindelser inne i. Det er nikkel, nikkel i kombinasjon med andre elementer, sink-karbon, litium og alkalisk-basert kaliumhydroksyd, blant andre stoffer.

Bilakkumulatorer, vanligvis vandlinger av bly og syre, kan lastes og lastes ned ved elektrolyse. Vanlige tørre batterier er derimot ikke opplades.

Elektriske generatorer

Bevegelsesenergi til elektrisk energi, gjennom det kombinerte arbeidet til et roterende element som kalles rotor, og en annen statisk, kjent som stator.

I henhold til deres design produserer elektriske generatorer vekselstrøm (generator) eller likestrøm (Dinamos).

Opprinnelsen til opprinnelsen Fem I elektriske generatorer er det i fenomenet elektromagnetisk induksjon, som består av virkningen av et magnetfelt på mobile elektriske belastninger. I denne prosessen genereres en indusert spenning, uten behov for kjemiske reaksjoner.

Det kan tjene deg: Astroclymics: Historie, hvilke studier, grener

Solceller

Som navnet tilsier, Fem Fra en solcelle kommer fra sollys, selv om de også kan formidle fra en annen type hendelseslys.

Det konstitutive elementet i solceller er silisium, oppnådd fra rensing av sanden. Med dette produseres tynne skiver av et halvledermateriale, der elektroner har en tendens til å samle seg på den opplyste overflaten, og dermed skape en separasjon av belastninger og det påfølgende elektriske feltet mellom dem.

De brukes ofte i gatebelysning, så vel som for vanningsarbeid i landlige områder og i maten til telekommunikasjonsutstyr.

Termoelektriske enheter

Gjør forskjeller i elektrisitet til elektrisk energi gjennom en termocoup, som består av to sjåfører forent gjennom en sveis.

Hvis to punkter på en sjåfør er ved forskjellige temperaturer, a elektromotorisk kraft blant dem. Dette fenomenet er kjent som Seebeck -effekt, Selv om det ble oppdaget av Alessandro Volta, skaperen av den elektriske haugen.

Forbrenningsceller

De fungerer som ligner på et vanlig batteri, men med forskjellen som reagensene inni leveres fra en ekstern kilde. Det kjemiske prinsippet generert av energi er forbrenning, som en rekke forbindelser brukes, inkludert metanol, hydrogen, kull og mer.

Vindturbiner

Disse enhetene konverterer vindenergien til strøm, gjennom tre roterende kniver, ligner på en vindmølle eller en vifte. Svingskiftbevegelsen fungerer en turbin festet til en elektrisk generator ved hjelp av en akse.

Hjertet

Hjertet er en muskel som inneholder celler som er i stand til å opprinnelige og overføre elektriske impulser, i likhet med en Fem.