Članak o izvoru elektromotorne sile, unutarnjem otporu i naponu na priključku.
Električna struja teče u zatvorenom krugu, od visokog do niskog potencijala. Kada električna struja prolazi kroz komponentu električnog otpora, dolazi do smanjenja električne potencijalne energije jer se električna energija troši na taj otpor. Da bi električna struja nastavila teći od visokog do niskog potencijala,
Mora postojati uređaj za dodavanje električne potencijalne energije, alat je elektromotorna sila (EMF) ili točnije nazvan izvor električnog napona. Emf ili izvor napona je komponenta koja pretvara vrstu energije u električnu energiju, kao što su baterije, solarne ćelije ili generatori električne energije.
Izvor elektromotorne sile (emf)
Slika pored je jednostavan prikaz zatvorenog strujnog kruga koji ima elektromotornu silu (ε) i otpor (R). Duge okomite linije na izvoru elektromotorne sile predstavljaju visoki potencijal, dok kratke okomite linije predstavljaju niski potencijal. Električni naboji kreću se od visokog potencijala do niskog potencijala. Električni naboj koji se kreće tijekom određenog vremenskog intervala naziva se električna struja, gdje je smjer električne struje označen strelicom.
Kada je na visokom potencijalu, naboj ima električnu potencijalnu energiju. Električna potencijalna energija se smanjuje kada se električni naboj kreće pored otpornika. Kada se električni naboj u izvoru elektromotorne sile kreće s niskog na visoki potencijal, električna potencijalna energija se povećava.
Unutarnji otpor
Kada se električni naboj kreće unutar izvora elektromotorne sile, naboji osjećaju otpor. Stvarni električni izvor u životu obično ima unutarnji otpor, koji se izražava simbolom r. Kada električni naboj protječe kroz unutarnji otpor (r), smanjuje se električna potencijalna energija.
Napon terminala
Napon na terminalu (V) je neto napon koji proizvodi izvor električnog napona ili izvor elektromotorne sile. Matematički se izražava jednadžbama:
V = ε – I r
V = napon na priključku, ε = elektromotorna sila, I = električna struja, r = unutarnji otpor.
Ako baterija od 12 V ima otpor od 0.2 Ω, tada kada iz baterije teče 2 A, napon na terminalu je 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 Volt.
Kada iz baterije ne teče električna struja, vrijednost napona na terminalu = elektromotorna sila (emf). Pretpostavimo da je elektromotorna sila (emf) = 12 V, tada je napon na terminalu = 12 V. Ako iz izvora elektromotorne sila teče električna struja, napon na terminalu je manji od elektromotorne sile (emf).
Emf je električni napon naveden na primjer na bateriji, dok je napon na terminalima stvarni električni napon ili stvarna razlika potencijala, gdje na vrijednost utječe električna struja koja teče kroz bateriju.
