Efnisleg rafmótorkraftsviðnám (EMF) í tengispennu
Rafstraumur flæðir í lokuðu rásarrás, frá háum spennu til lágs spennu. Þegar rafstraumur fer í gegnum íhlut rafviðnám, það varð lækkun rafmagns stöðuorka vegna þess að raforka er notuð í viðnáminu. Til að halda rafstraumnum flæðandi frá háum spennu til lágs spennu verður að nota tæki til að auka rafstöðuorkuna. Þetta tæki kallast rafhreyfikraftur (EMF), eða nákvæmara sagt, spennugjafi. EMF eða spennugjafi er íhlutur sem breytir einni tegund orku í raforku, svo sem rafhlaða, rafgeymir, sólarsella eða rafall.
Rafspennugjafi (emf)
Myndin hér til hliðar er einföld mynd af lokaðri rás sem hefur rafsvörun (ε) og viðnám (R). Langa lóðrétta línan á rafsegulgjafanum táknar háa spennu en stutta lóðrétta línan táknar lága spennu. Rafhleðsla færist frá háum spennu til lágs spennu. Rafhleðsla sem færist yfir ákveðið tímabil kallast rafstraumur, þar sem stefna rafstraumsins er gefin til kynna með ör.
Þegar hleðsla er við háa spennu hefur hún rafstöðuorku. Rafstöðuorka minnkar þegar hleðslan fer í gegnum viðnám. Þegar hleðslan fer í rafsegulgjafa frá lágri spennu til mikillar spennu eykst rafstöðuorka.
Hindranir í
Þegar rafhleðsla færist í rafsegulspennugjafa frá lágum spennumöguleika yfir í háa spennu, lendir hleðslan í viðnámi. Raunverulegar rafspennugjafar hafa venjulega innri hindranir, sem táknað er með tákninu r. Þegar rafhleðsla fer í gegnum innri hindranir (r), þá minnkar spennan eða rafstöðuorkan minnkar.
Spenna á tengiklemmu
Tengispenna (V) eða klemmuspenna er nettóspennan sem framleidd er af rafspennugjafa eða rafsegulmögnunargjafa. Stærðfræðilega er hún táknuð með jöfnunni:
V= ε – Ég r
Upplýsingar:
V = Tengispenna, ε = rafspenna, I = rafstraumur, r = innri viðnám.
Ef 12 volta rafhlaða hefur innri viðnám upp á 0,2 Ω þegar 2 A straumur rennur frá rafhlöðunni, þá hækkar spennan Tengigildi 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 volt.
Þegar enginn straumur flæðir frá rafhlöðunni er pólspennan = rafsegulmáttur (EMF). Til dæmis, ef rafsegulmátturin = 12 volt, þá er pólspennan = 12 volt. Ef rafstraumur flæðir frá rafsegulmáttargjafanum er pólspennan minni en rafsegulmátturin.
EMF er rafspennan sem til dæmis er skráð á rafhlöðu, en klemmuspennan er raunveruleg rafspenna eða raunverulegur spennumunur, þar sem gildið er undir áhrifum rafstraumsins sem flæðir í rafhlöðunni.
