Cikk az elektromotoros erő forrásáról (EMF) Belső ellenállás Kapocsfeszültség
Zárt körben az elektromos áram a magas potenciáltól az alacsony potenciálig folyik. Amikor az elektromos áram áthalad az elektromos ellenállás egy komponensén, az elektromos helyzeti energia csökken, mivel az elektromos energia erre az ellenállásra fordítódik. Ahhoz, hogy az elektromos áram a magas potenciáltól az alacsony potenciálig folyamatosan áramolhasson,
Kell egy eszköz az elektromos potenciális energia előállításához. Ez az eszköz egy elektromotoros erő (EMF), vagy pontosabban elektromos feszültségforrás. Az EMF vagy feszültségforrás egy olyan alkatrész, amely egy adott típusú energiát elektromos energiává alakít, például akkumulátorok, napelemek vagy áramfejlesztők.
Az elektromotoros erő (emf) forrása
Az alábbi ábra egy zárt áramkör egyszerű illusztrációja, amelynek elektromotoros értéke (ε) és ellenállása (R) van. Az elektromotoros erő forrásánál lévő hosszú függőleges vonalak magas potenciált, míg a rövid függőleges vonalak alacsony potenciált jelölnek. Az elektromos töltések a magas potenciálról az alacsony potenciálra mozognak. Az olyan elektromos töltést, amely egy bizonyos időintervallumon belül mozog, elektromos áramnak nevezzük, ahol az elektromos áram irányát egy nyíl jelzi.
Amikor nagy potenciálon van, a töltés elektromos potenciális energiával rendelkezik. Az elektromos potenciális energia csökken, amikor az elektromos töltés elhalad az ellenálláson. Amikor egy elektromos töltés az EMF forrásában egy alacsony potenciálról egy magas potenciálra mozog, az elektromos potenciális energiája megnő.
Belső ellenállás
Amikor az elektromos töltés az EMF forrásán belül mozog, a töltések ellenállásba ütköznek. Az életben lévő tényleges elektromos forrásnak általában van egy belső ellenállása, amelyet az r szimbólummal jelölünk. Amikor egy elektromos töltés áthalad egy belső ellenálláson (r), az elektromos helyzeti energia csökken.
Kapocsfeszültség
A kapocsfeszültség (V) az elektromos feszültségforrás vagy EMF-forrás által előállított nettó feszültség. Matematikailag a következő egyenletekkel fejezhető ki:
V = ε – I r
V = Kapocsfeszültség, ε = EMF, I = elektromos áram, r = belső ellenállás.
Ha egy 12 voltos akkumulátor ellenállása 0.2 Ω, akkor amikor 2 A folyik ki az akkumulátorból, a kapocsfeszültség 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 Volt.
Amikor az akkumulátorból nem folyik elektromos áram, a kapocsfeszültség értéke = EMF. Tegyük fel, hogy EMF = 12 Volt, akkor a kapocsfeszültség = 12 Volt. Ha az EMF forrásából elektromos áram folyik, a kapocsfeszültség kisebb, mint az EMF.
Az EMF az akkumulátoron feltüntetett elektromos feszültség, míg a kapocsfeszültség a tényleges elektromos feszültség vagy tényleges potenciálkülönbség, ahol az értéket az akkumulátorban folyó elektromos áram befolyásolja.
