Efnisleg rafmótorkraftsviðnám (EMF) í tengispennu
Rafstraumur flæðir í lokuðum rásum, frá háum spennu til lágs spennu. Þegar rafstraumur fer í gegnum viðnámsþátt minnkar rafstöðuorka vegna þess að raforka er notuð í viðnáminu. Til að tryggja að rafstraumur haldi áfram að flæða frá háum spennu til lágs spennu verður að vera til tæki til að auka rafstöðuorku, svo sem rafhreyfikraftur (EMF), eða nákvæmara sagt, rafspennugjafi. EMF eða rafspennugjafi er íhlutur sem breytir tiltekinni orku í raforku, til dæmis rafhlöðu, rafgeyma, sólarsellu eða rafstöð.
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 – I r
Upplýsingar:
V = Pólspenna, ε = raforkuframleiðsla, I = rafstraumur, r = innri viðnám.
Ef innri viðnám 12 volta rafhlaða hefur 0,2 Ω , þá er spennan við pólana 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 volt þegar 2 A straumur rennur frá rafhlöðunni.
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.
