Bahan Rintangan daya gerak elektrik (EMF) dalam voltan terminal
Arus elektrik mengalir dalam litar tertutup, dari potensi tinggi ke potensi rendah. Apabila arus elektrik bergerak melalui komponen rintangan elektrik , terdapat pengurangan tenaga keupayaan elektrik kerana tenaga elektrik digunakan dalam rintangan tersebut. Untuk memastikan arus elektrik terus mengalir dari potensi tinggi ke potensi rendah, mesti ada peranti untuk meningkatkan tenaga keupayaan elektrik, seperti daya gerak elektrik (EMF), atau lebih tepat lagi, sumber voltan elektrik. EMF atau sumber voltan elektrik ialah komponen yang menukarkan sejenis tenaga kepada tenaga elektrik, contohnya bateri, akumulator, sel suria atau penjana elektrik.
Sumber voltan elektrik (emf)
Imej di sebelah adalah ilustrasi ringkas litar tertutup yang mempunyai emf (ε) dan rintangan (R). Garis menegak panjang pada sumber emf mewakili potensi tinggi manakala garis menegak pendek mewakili potensi rendah. Cas elektrik bergerak dari potensi tinggi ke potensi rendah. Cas elektrik yang bergerak dalam selang masa tertentu dipanggil arus elektrik, di mana arah arus elektrik ditunjukkan oleh anak panah.
Apabila pada potensi yang tinggi, cas mempunyai tenaga keupayaan elektrik. Tenaga keupayaan elektrik berkurangan apabila cas bergerak melalui perintang. Apabila cas bergerak dalam sumber emf dari potensi rendah ke potensi tinggi, tenaga keupayaan elektrik meningkat.
Halangan dalam
Apabila cas elektrik bergerak dalam sumber emf dari potensi rendah ke potensi tinggi, cas tersebut mengalami rintangan. Sumber voltan elektrik sebenar biasanya mempunyai halangan dalaman, yang dinyatakan dengan simbol r. Apabila cas elektrik mengalir melalui halangan dalaman (r), terdapat penurunan keupayaan atau tenaga keupayaan elektrik berkurangan.
Voltan terminal
Voltan terminal (V) atau voltan pengapit ialah voltan bersih yang dihasilkan oleh sumber voltan elektrik atau sumber emf. Secara matematik, ia dinyatakan melalui persamaan:
V = ε – I r
Penerangan:
V = Voltan terminal, ε = emf, I = arus elektrik, r = rintangan dalaman.
Jika bateri 12 Volt mempunyai rintangan dalaman 0,2 Ω , maka apabila arus 2 A mengalir dari bateri, voltan terminal ialah 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 Volt.
Apabila tiada arus mengalir dari bateri, nilai voltan terminal = emf. Contohnya, jika emf = 12 volt, maka voltan terminal = 12 volt. Jika terdapat arus elektrik yang mengalir dari sumber emf, voltan terminal adalah kurang daripada emf.
EMF ialah voltan elektrik yang disenaraikan, contohnya, pada bateri, manakala voltan pengapit ialah voltan elektrik sebenar atau beza keupayaan sebenar, di mana nilainya dipengaruhi oleh arus elektrik yang mengalir dalam bateri.
