起電力(emf)抵抗と端子電圧

材料の起電力(EMF)抵抗(端子電圧)

電流は閉回路内を、高電位から低電位へと流れます。電流が電気抵抗体を通過する際、電気エネルギーが抵抗によって消費されるため、電気ポテンシャルエネルギーは減少します。電流が高電位から低電位へと流れ続けるためには、起電力(EMF)、より正確には電圧源など、電気ポテンシャルエネルギーを増加させる装置が必要です。起電力(EMF)または電圧源とは、電池、蓄電池、太陽電池、発電機など、ある種のエネルギーを電気エネルギーに変換する装置です。

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起電力(emf)の発生源

起電力(EMF)、内部抵抗、端子電圧 - 1横の画像は起電力を持つ閉回路の簡単な図解です (ε) そして抵抗(R)。起電力源の長い垂直線は高電位を表し、短い垂直線は低電位を表します。電荷は高電位から低電位へと移動します。一定時間内に移動する電荷を電流と呼び、電流の方向は矢印で示されます。

電荷は高電位にあるとき、電気的な位置エネルギーを持つ。電荷が抵抗器を通過すると、電気的な位置エネルギーは減少する。起電力源において、電荷が低電位から高電位へ移動すると、電気的な位置エネルギーは増加する。

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障害

起電力(EMF)、内部抵抗、端子電圧 - 2起電力源において電荷が低電位から高電位へ移動すると、電荷は抵抗を受ける。実際の電気電圧源は通常、 内部障害、 これは記号 r で表されます。電荷が流れると 内部的な障害 (r)では、電位の低下、つまり電気的ポテンシャルエネルギーの低下が起こります。 

端子電圧

端子電圧(V)またはクランプ電圧とは、電気電圧源または起電力源によって生成される正味電圧のことです。数式で表すと次のようになります。

V = ε – I r

説明:

V = 端子電圧、ε = 起電力、I = 電流、r = 内部抵抗。

12ボルトのバッテリーの内部抵抗が0,2Ωの場合、バッテリーから2Aの電流が流れると、端子電圧は12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6ボルトになります。

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電池から電流が流れていない場合、端子電圧は起電力と等しくなります。例えば、起電力が12ボルトであれば、端子電圧も12ボルトになります。起電力源から電流が流れている場合、端子電圧は起電力よりも低くなります。

EMFは、例えば電池に記載されている電気電圧であり、クランプ電圧は実際の電気電圧または実際の電位差であり、その値は電池を流れる電流によって影響を受ける。

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