Grein um uppsprettu rafhreyfikrafts, innri viðnám, tengispenna
Rafstraumur rennur í lokuðu rásarrás, frá háum spennu til lágs spennu. Þegar rafstraumur fer í gegnum viðnámsþátt minnkar rafstöðuorka vegna þess að raforka er notuð á þessa viðnámsþátt. Til þess að rafstraumurinn haldi áfram að flæða frá háum spennu til lágs spennu,
Það verður að vera tæki til að bæta við raforku, tólið er rafhreyfikraftur (EMF) eða réttara sagt kallað rafspennugjafi. EMF eða spennugjafi er íhlutur sem breytir tiltekinni tegund orku í raforku, svo sem rafhlöður, sólarsellur eða rafmagnsrafstöðvar.
Uppspretta rafhreyfikrafts (emf)
Myndin við hliðina á er einföld mynd af lokaðri rás með rafstraumskrafti (ε) og viðnámi (R). Langar lóðréttar línur við rafstraumskraftinn tákna háa spennu, en stuttar lóðréttar línur tákna lága spennu. Rafhleðslur færast frá háum spennu til lágs spennu. Rafhleðsla sem hreyfist á ákveðnu tímabili kallast rafstraumur, þar sem stefna rafstraumsins er gefin til kynna með ör.
Þegar hleðslan er við háa spennu hefur hún rafstöðuorku. Rafstöðuorka minnkar þegar rafhleðslan fer framhjá viðnáminu. Þegar rafhleðsla færist í rafsegulgjafanum frá lágri spennu í háa spennu eykst rafstöðuorkan.
Innra viðnám
Þegar rafhleðsla fer inn í rafspennugjafann (e. elektromagnetic power generator) verða hleðslurnar fyrir viðnámi. Raunveruleg rafspenna hefur venjulega innri viðnám, sem táknað er með tákninu r. Þegar rafhleðsla fer í gegnum innri viðnám (r) minnkar hugsanleg raforka.
Spenna á tengiklemmu
Tengispenna (V) er nettóspennan sem framleidd er af rafspennugjafa eða rafsegulmögnunargjafa. Stærðfræðilega er hún táknuð með jöfnum:
V = ε – I r
V = Pólspenna, ε = raforkuframleiðsla, I = rafstraumur, r = innri viðnám.
Ef 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 flæða frá rafhlöðunni.
Þegar enginn rafstraumur flæðir frá rafhlöðunni er pólspennan = rafstraumskrafturinn (EMF). Segjum sem svo að rafstraumskrafturinn = 12 volt, þá er pólspennan = 12 volt. Ef rafstraumur flæðir frá rafstraumsgjafanum er pólspennan minni en rafstraumskrafturinn.
Rafspenna (EMF) er rafspennan sem til dæmis er skráð á rafhlöðunni, en pólspennan er raunveruleg rafspenna eða raunverulegur spennumunur, þar sem gildið er undir áhrifum rafstraumsins sem flæðir í rafhlöðunni.
