Materiāls Elektromotora spēka (EMS) pretestība spailes spriegumā
Elektriskā strāva plūst slēgtā ķēdē no augsta potenciāla uz zemu potenciālu. Kad elektriskā strāva pārvietojas caur elektriskās pretestības komponentu , elektriskā potenciālā enerģija samazinās, jo pretestībā tiek izmantota elektriskā enerģija. Lai nodrošinātu, ka elektriskā strāva turpina plūst no augsta potenciāla uz zemu potenciālu, ir jābūt ierīcei elektriskās potenciālās enerģijas palielināšanai, piemēram, elektromotora spēkam (EMS) vai, precīzāk, elektriskā sprieguma avotam. EMS jeb elektriskā sprieguma avots ir komponents, kas pārveido noteikta veida enerģiju elektriskajā enerģijā, piemēram, baterija, akumulators, saules baterija vai elektriskais ģenerators.
Elektriskā sprieguma avots (EML)
Attēls sānos ir vienkāršs slēgtas ķēdes ilustrējums ar elektromagnētisko spēku (EML) (ε) un pretestību (R). Garā vertikālā līnija uz EML avota apzīmē augstu potenciālu, bet īsā vertikālā līnija - zemu potenciālu. Elektriskais lādiņš pārvietojas no augsta potenciāla uz zemu potenciālu. Elektrisko lādiņu, kas pārvietojas noteiktā laika intervālā, sauc par elektrisko strāvu, kur elektriskās strāvas virzienu norāda bultiņa.
Augsta potenciāla gadījumā lādiņam piemīt elektriskā potenciālā enerģija. Elektriskā potenciālā enerģija samazinās, lādiņam pārvietojoties caur rezistoru. Kad lādiņš EML avotā pārvietojas no zema potenciāla uz augstu potenciālu, elektriskā potenciālā enerģija palielinās.
Šķēršļi
Kad elektriskais lādiņš EML avotā pārvietojas no zema potenciāla uz augstu potenciālu, lādiņš izjūt pretestību. Reālās dzīves elektriskā sprieguma avotiem parasti ir iekšējie šķēršļi, ko izsaka ar simbolu r. Kad caur plūst elektriskais lādiņš iekšējie šķēršļi (r), potenciāls samazinās vai elektriskā potenciālā enerģija samazinās.
Spailes spriegums
Spailes spriegums (V) jeb fiksācijas spriegums ir neto spriegums, ko rada elektriskā sprieguma avots vai EML avots. Matemātiski to izsaka ar šādu vienādojumu:
V = ε – I r
Informācija:
V = spailes spriegums, ε = emf, I = elektriskā strāva, r = iekšējā pretestība.
Ja 12 voltu akumulatora iekšējā pretestība ir 0,2 Ω, tad, kad no akumulatora plūst 2 A strāva, spailes spriegums ir 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 volti.
Ja no akumulatora neplūst strāva, spailes sprieguma vērtība ir EDS. Piemēram, ja EDS = 12 volti, tad spailes spriegums = 12 volti. Ja no EDS avota plūst elektriskā strāva, spailes spriegums ir mazāks par EDS.
EMF ir elektriskais spriegums, kas norādīts, piemēram, uz akumulatora, savukārt fiksācijas spriegums ir faktiskais elektriskais spriegums vai faktiskā potenciālu starpība, kur vērtību ietekmē akumulatorā plūstošā elektriskā strāva.
