Upinzani wa nguvu ya Electromotive (EMF) ya nyenzo katika volteji ya mwisho
Mkondo wa umeme mtiririko katika saketi iliyofungwa, kutoka uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo. Wakati mkondo wa umeme unapopita kwenye sehemu upinzani wa umeme, kulikuwa na upunguzaji nishati inayowezekana ya umeme kwa sababu nishati ya umeme hutumika katika upinzani. Ili kuweka mkondo wa umeme ukitiririka kutoka uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo, kifaa lazima kitumike kuongeza nishati ya uwezo wa umeme. Kifaa hiki kinaitwa nguvu ya electromotive (EMF), au kwa usahihi zaidi, chanzo cha volteji. Chanzo cha EMF au volteji ni sehemu inayobadilisha aina moja ya nishati kuwa nishati ya umeme, kama vile betri, kikusanyaji, seli ya jua, au jenereta ya umeme.
Chanzo cha volteji ya umeme (emf)
Picha iliyo pembeni ni mfano rahisi wa saketi iliyofungwa ambayo ina emf (ε) na upinzani (R). Mstari mrefu wa wima kwenye chanzo cha emf unawakilisha uwezo mkubwa huku mstari mfupi wa wima ukiwakilisha uwezo mdogo. Chaji ya umeme huhama kutoka uwezo mkubwa hadi uwezo mdogo. Chaji ya umeme inayohama kwa muda fulani huitwa mkondo wa umeme, ambapo mwelekeo wa mkondo wa umeme unaonyeshwa na mshale.
Wakati chaji ina uwezo mkubwa, ina nishati ya umeme. Nishati ya umeme hupungua kadri chaji inavyopita kwenye kipingamizi. Wakati chaji inaposogea katika chanzo cha emf kutoka uwezo mdogo hadi uwezo mkubwa, nishati ya umeme huongezeka.
Vikwazo katika
Chaji ya umeme inaposogea katika chanzo cha emf kutoka uwezo mdogo hadi uwezo mkubwa, chaji hupata upinzani. Vyanzo vya volteji ya umeme halisi kwa kawaida huwa na vikwazo vya ndani, ambayo inaonyeshwa na ishara r. Wakati chaji ya umeme inapita vikwazo vya ndani (r), kuna kupungua kwa uwezo au nishati ya uwezo wa umeme hupungua.
Volti ya terminal
Volti ya terminal (V) au volti ya kubana ni volti halisi inayozalishwa na chanzo cha volti ya umeme au chanzo cha emf. Kihisabati, inaonyeshwa kupitia mlinganyo:
V= ε – I r
Taarifa:
V = Volti ya terminal, ε = emf, I = mkondo wa umeme, r = upinzani wa ndani.
Ikiwa betri ya Volti 12 ina upinzani wa ndani wa 0,2 Ω kisha wakati mkondo wa 2 A unapotoka kwenye betri, volteji thamani ya mwisho 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = Volti 11,6.
Wakati hakuna mkondo unaotiririka kutoka kwa betri, thamani ya volteji ya mwisho = emf. Kwa mfano, ikiwa emf = volteji 12, basi volteji ya mwisho = volteji 12. Ikiwa kuna mkondo wa umeme unaotiririka kutoka chanzo cha emf, volteji ya mwisho ni chini ya emf.
EMF ni volteji ya umeme iliyoorodheshwa, kwa mfano, kwenye betri, huku volteji ya kubana ikiwa volteji halisi ya umeme au tofauti halisi ya uwezo, ambapo thamani huathiriwa na mkondo wa umeme unaotiririka kwenye betri.
