Anyag Elektromotoros erő (EMF) ellenállás a kapocsfeszültségben
Az elektromos áram zárt körben, a nagy potenciáltól az alacsony potenciálig folyik. Amikor az elektromos áram áthalad az elektromos ellenállás egy komponensén, az elektromos helyzeti energia csökken, mivel az ellenállásban elektromos energia keletkezik. Annak biztosítására, hogy az elektromos áram továbbra is a nagy potenciáltól az alacsony potenciálig folyjon, olyan eszközre van szükség, amely növeli az elektromos helyzeti energiát, például elektromotoros erőre (EMF), vagy pontosabban egy elektromos feszültségforrásra. Az EMF vagy elektromos feszültségforrás egy olyan alkatrész, amely egy adott típusú energiát elektromos energiává alakít, például egy elem, akkumulátor, napelem vagy elektromos generátor.
Elektromos feszültség forrása (emf)
Az oldalsó kép egy egyszerű illusztrációja egy zárt áramkörnek, amelynek elektromotoros együtthatója van (ε) és az ellenállást (R). Az EMF forráson lévő hosszú függőleges vonal magas potenciált, míg a rövid függőleges vonal alacsony potenciált jelöl. Az elektromos töltés a magas potenciáltól az alacsony potenciálig terjed. Az egy bizonyos időintervallumon belül mozgó elektromos töltést elektromos áramnak nevezzük, ahol az elektromos áram irányát a nyíl jelzi.
Nagy potenciálon a töltés elektromos potenciális energiával rendelkezik. Az elektromos potenciális energia csökken, ahogy a töltés áthalad az ellenálláson. Amikor a töltés egy EMF-forrásban alacsony potenciálról magas potenciálra mozog, az elektromos potenciális energia növekszik.
Akadályok
Amikor egy elektromos töltés egy EMF-forrásban az alacsony potenciálról a magas potenciálra mozog, a töltés ellenállásba ütközik. A valós elektromos feszültségforrásoknak általában van belső akadályok, amelyet az r szimbólummal jelölünk. Amikor egy elektromos töltés átfolyik rajta belső akadályok (r), a potenciál csökken, vagy az elektromos potenciális energia csökken.
Kapocsfeszültség
A kapocsfeszültség (V) vagy szorítófeszültség az elektromos feszültségforrás vagy EMF-forrás által előállított nettó feszültség. Matematikailag a következő egyenlettel fejezhető ki:
V = ε – I r
Információ:
V = Kapocsfeszültség, ε = EMF, I = elektromos áram, r = belső ellenállás.
Ha egy 12 voltos akkumulátor belső ellenállása 0,2 Ω , akkor amikor 2 A áram folyik belőle, a kapocsfeszültség 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 volt.
Amikor az akkumulátorból nem folyik áram, a kapocsfeszültség = EMF. Például, ha az EMF 12 volt, akkor a kapocsfeszültség is 12 volt. Ha az EMF forrásból folyik áram, a kapocsfeszültség kisebb, mint az EMF.
Az EMF az akkumulátoron feltüntetett elektromos feszültség, míg a clamping voltage a tényleges elektromos feszültség vagy tényleges potenciálkülönbség, ahol az értéket az akkumulátorban folyó elektromos áram befolyásolja.
