Članek o viru elektromotorne sile, notranji upornosti in napetosti na priključkih
Električni tok teče v zaprtem krogu, od visokega potenciala do nizkega potenciala. Ko električni tok teče skozi komponento električnega upora, se zmanjša električna potencialna energija ker se na tem uporu porablja električna energija. Da bi električni tok še naprej tekel od visokega do nizkega potenciala,
Obstajati mora naprava za dodajanje električne potencialne energije, orodje pa je elektromotorna sila (EMF) ali natančneje vir električne napetosti. Emf ali vir napetosti je komponenta, ki pretvarja vrsto energije v električno energijo, na primer baterije, sončne celice ali generatorji električne energije.
Vir elektromotorne sile (EMF)
Slika poleg je preprosta ilustracija zaprtega tokokroga, ki ima elektromotorno napetost (ε) in upornost (R). Dolge navpične črte pri viru elektromotorne napetosti predstavljajo visok potencial, kratke navpične črte pa nizek potencial. Električni naboji se premikajo od visokega do nizkega potenciala. Električni naboj, ki se premika v določenem časovnem intervalu, se imenuje električni tok, kjer je smer električnega toka označena s puščico.
Ko je naboj pri visokem potencialu, ima električno potencialno energijo. Električna potencialna energija se zmanjša, ko se električni naboj premakne mimo upora. Ko se električni naboj v viru elektromotorne sile premakne iz nizkega v visok potencial, se električna potencialna energija poveča.
Notranji upor
Ko se električni naboj premika znotraj vira elektromotorne sile, naboji doživljata upor. Dejanski električni vir v življenju ima običajno notranji upor, ki ga izražamo s simbolom r. Ko električni naboj teče skozi notranji upor (r), se zmanjša električna potencialna energija.
Napetost na terminalu
Napetost na priključkih (V) je neto napetost, ki jo proizvaja vir električne napetosti ali vir elektromotorne sile. Matematično se izrazi z enačbami:
V = ε – I r
V = napetost na priključkih, ε = elektromotorna sila, I = električni tok, r = notranji upor.
Če ima 12-voltna baterija upor 0.2 Ω, potem je napetost na priključkih 12 – (0.2) (2) = 12 – 0.4 = 11.6 Volt.
Ko iz baterije ne teče električni tok, je vrednost napetosti na priključku = elektromotorna sila (emf). Predpostavimo, da je elektromotorna sila = 12 voltov, potem je napetost na priključku = 12 voltov. Če iz vira elektromotorne sile teče električni tok, je napetost na priključku manjša od elektromotorne sile.
Emf je električna napetost, navedena na primer na bateriji, medtem ko je napetost na priključkih dejanska električna napetost ali dejanska potencialna razlika, kjer na vrednost vpliva električni tok, ki teče skozi baterijo.
