Článok o zdroji elektromotorickej sily, emf, vnútornom odporu, napätí na svorkách
Elektrický prúd tečie v uzavretom obvode od vysokého potenciálu k nízkemu potenciálu. Keď elektrický prúd prechádza cez súčasť elektrického odporu, dochádza k zníženiu elektrickej potenciálnej energie, pretože elektrická energia sa spotrebuje na tento odpor. Aby elektrický prúd mohol ďalej tiecť od vysokého potenciálu k nízkemu potenciálu,
Musí existovať zariadenie na pridávanie elektrickej potenciálnej energie, týmto nástrojom je elektromotorická sila (EMF) alebo presnejšie nazývaná zdroj elektrického napätia. Emf alebo zdroj napätia je komponent, ktorý premieňa určitý typ energie na elektrickú energiu, ako sú batérie, solárne články alebo generátory elektriny.
Zdroj elektromotorickej sily (EMF)
Obrázok vedľa je jednoduchá ilustrácia uzavretého obvodu, ktorý má elektromotorické napätie (ε) a odpor (R). Dlhé zvislé čiary pri zdroji elektromotorického napätia predstavujú vysoký potenciál, zatiaľ čo krátke zvislé čiary predstavujú nízky potenciál. Elektrické náboje sa pohybujú z vysokého potenciálu na nízky potenciál. Elektrický náboj, ktorý sa pohybuje počas určitého časového intervalu, sa nazýva elektrický prúd, kde smer elektrického prúdu je znázornený šípkou.
Keď má náboj vysoký potenciál, má elektrickú potenciálnu energiu. Elektrická potenciálna energia klesá, keď sa elektrický náboj pohybuje okolo rezistora. Keď sa elektrický náboj v zdroji elektromotorického napätia pohybuje z nízkeho potenciálu na vysoký potenciál, elektrická potenciálna energia sa zvyšuje.
Vnútorný odpor
Keď sa elektrický náboj pohybuje vo vnútri zdroja elektromotorického napätia, náboje kladú odpor. Skutočný elektrický zdroj v živote má zvyčajne vnútorný odpor, ktorý sa vyjadruje symbolom r. Keď elektrický náboj preteká vnútorným odporom (r), znižuje sa jeho potenciálna energia.
Napätie na svorkách
Napätie na svorkách (V) je sieťové napätie vytvorené zdrojom elektrického napätia alebo zdrojom elektromotorickej sily. Matematicky sa vyjadruje pomocou rovníc:
V = ε – I r
V = Napätie na svorkách, ε = elektromotorické napätie, I = elektrický prúd, r = vnútorný odpor.
Ak má 12-voltová batéria odpor 0.2 Ω, potom keď z batérie preteká prúd 2 A, napätie na svorkách je 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 voltu.
Keď z batérie neprúdi elektrický prúd, hodnota napätia na svorkách = elektromotorické napätie. Predpokladajme, že elektromotorické napätie = 12 voltov, potom napätie na svorkách = 12 voltov. Ak zo zdroja elektromotorického prúdu prúdi elektrický prúd, napätie na svorkách je menšie ako elektromotorické napätie.
Emf je elektrické napätie uvedené napríklad na batérii, zatiaľ čo svorkové napätie je skutočné elektrické napätie alebo skutočný rozdiel potenciálov, pričom hodnota je ovplyvnená elektrickým prúdom pretekajúcim v batérii.
