Άρθρο σχετικά με την πηγή της ηλεκτροκινητικής δύναμης ΗΕΔ Εσωτερική αντίσταση Τάση ακροδεκτών
Ηλεκτρικό ρεύμα ρέει σε ένα κλειστό κύκλωμα, από υψηλό δυναμικό σε χαμηλό δυναμικό. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα στοιχείο της ηλεκτρικής αντίστασης, υπάρχει μείωση στο ηλεκτρική δυναμική ενέργεια επειδή η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται σε αυτήν την αντίσταση. Προκειμένου το ηλεκτρικό ρεύμα να συνεχίσει να ρέει από υψηλό δυναμικό σε χαμηλό δυναμικό,
Πρέπει να υπάρχει μια συσκευή για την προσθήκη ηλεκτρικής δυναμικής ενέργειας, το εργαλείο είναι μια ηλεκτρεγερτική δύναμη (ΗΕΔ) ή πιο συγκεκριμένα ονομάζεται πηγή ηλεκτρικής τάσης. Η ΗΕΔ ή πηγή τάσης είναι ένα εξάρτημα που μετατρέπει ένα είδος ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια, όπως μπαταρίες, ηλιακά κύτταρα ή γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας.
Πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης (EMF)
Το διπλανό σχήμα είναι μια απλή απεικόνιση ενός κλειστού κυκλώματος που έχει ΗΕΔ (ε) και αντίσταση (R). Οι μακριές κάθετες γραμμές στην πηγή ΗΕΔ αντιπροσωπεύουν υψηλό δυναμικό, ενώ οι κοντές κάθετες γραμμές αντιπροσωπεύουν χαμηλό δυναμικό. Τα ηλεκτρικά φορτία κινούνται από υψηλό δυναμικό σε χαμηλό δυναμικό. Ένα ηλεκτρικό φορτίο που κινείται κατά τη διάρκεια ενός ορισμένου χρονικού διαστήματος ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα, όπου η κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος υποδεικνύεται από ένα βέλος.
Όταν βρίσκεται σε υψηλό δυναμικό, το φορτίο έχει ηλεκτρική δυναμική ενέργεια. Η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια μειώνεται όταν το ηλεκτρικό φορτίο περνάει από την αντίσταση. Όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο μετακινείται στην πηγή της ΗΕΔ από χαμηλό δυναμικό σε υψηλό δυναμικό, η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια αυξάνεται.
Εσωτερική αντίσταση
Όταν το ηλεκτρικό φορτίο κινείται μέσα στην πηγή της ΗΕΔ, τα φορτία αντιμετωπίζουν αντίσταση. Η πραγματική ηλεκτρική πηγή στη ζωή συνήθως έχει μια εσωτερική αντίσταση, η οποία εκφράζεται με το σύμβολο r. Όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο ρέει μέσα από μια εσωτερική αντίσταση (r), μειώνεται η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια.
Τάση ακροδεκτών
Η τάση ακροδέκτη (V) είναι η καθαρή τάση που παράγεται από μια πηγή ηλεκτρικής τάσης ή πηγή ΗΕΔ. Μαθηματικά, εκφράζεται μέσω των εξισώσεων:
V = ε – Ir
V = Τάση ακροδέκτη, ε = emf, I = ηλεκτρικό ρεύμα, r = εσωτερική αντίσταση.
Αν μια μπαταρία 12 Volt έχει αντίσταση 0.2 Ω, τότε όταν ρέουν 2 A από την μπαταρία, η τάση στους ακροδέκτες είναι 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 Βόλτ.
Όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα που να ρέει από την μπαταρία, η τιμή της τάσης στους ακροδέκτες = ΗΕΔ. Υποθέστε ότι ΗΕΔ = 12 Volts, τότε η τάση στους ακροδέκτες = 12 Volts. Εάν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει από την πηγή της ΗΕΔ, η τάση στους ακροδέκτες είναι μικρότερη από την ΗΕΔ.
Η ΗΕΦ είναι η ηλεκτρική τάση που αναγράφεται για παράδειγμα στην μπαταρία, ενώ η τάση ακροδέκτη είναι η πραγματική ηλεκτρική τάση ή η πραγματική διαφορά δυναμικού, όπου η τιμή επηρεάζεται από το ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει στην μπαταρία.
