Kāda ir atšķirība starp EML un spriegumu: vienkāršs piemēra skaidrojums
Kas ir elektromotora spēks
Mēs sīki izpētījām šo jautājumu atsevišķā rakstā:https://electro.tomathouse.com/lv/chto-takoe-eds-obyasnenie-prostymi-slovami.html
EML saprot kā fizisku lielumu, kas raksturo visu ārējo spēku darbību, kas atrodas enerģijas avotos līdzstrāva vai maiņstrāva. Turklāt, ja ir slēgta ķēde, tad mēs varam teikt, ka EML ir vienāds ar spēku darbu, pārvietojot pozitīvo lādiņu uz negatīvu slēgtā ķēdē. Vai vienkārši sakot, pašreizējā avota EML attēlo darbu, kas nepieciešams vienības uzlādes pārvietošanai starp poliem.
Turklāt, ja strāvas avotam ir bezgalīga jauda un nav iekšējas pretestības (A pozīcija attēlā), tad EML var aprēķināt no Ohmas likums par ķēdes sekcijujo spriegums un elektromotora spēks šajā gadījumā ir vienādi.
I = U / R,
kur U ir spriegums un apskatītajā piemērā ir EML.
Tomēr reālai enerģijas padevei ir ierobežota iekšējā pretestība. Tāpēc šādu aprēķinu nevar piemērot praksē. Šajā gadījumā, lai noteiktu EML, izmantojiet visas shēmas formulu.
I = E / (R + r),
kur E (saukts arī par ԑ) ir EML; R ir slodzes pretestība, r ir barošanas avota iekšējā pretestība, I ir strāva ķēdē.
Tomēr šī formula neņem vērā ķēdes vadītāju pretestību. Ir nepieciešams saprast, ka tiešās strāvas avota iekšienē un ārējā ķēdē strāva plūst dažādos virzienos. Atšķirība slēpjas faktā, ka elementa iekšpusē tas plūst no mīnus līdz plus, tad ārējā ķēdē no plus līdz mīnus.
Tas ir skaidri parādīts attēlā zemāk:
Šajā gadījumā elektromotora spēku mēra ar voltmetru, ja nav slodzes, t.i. Strāvas avots darbojas tukšgaitā.
Lai atrastu EML caur spriegumu un slodzes pretestību, jāatrod barošanas avota iekšējā pretestība, šim mērot spriegumu divreiz pie dažādām slodzes strāvām, un pēc tam jāatrod iekšējā pretestība. Zemāk ir aprēķina procedūra, izmantojot formulas, tad attiecīgi R1, R2 ir slodzes pretestība pirmajam un otrajam mērījumam, atlikušās vērtības ir līdzīgas, U1, U2 ir avota spriegums tās spailēs, kas atrodas slodzes ietekmē.
Tātad, mēs zinām pašreizējo, tad tas ir vienāds ar:
I1 = E / (R1 + r)
I2 = E / (R2 + r)
Kur:
R1 = U1 / I1
R2 = U2 / I2
Ja mēs aizstājam pirmos vienādojumus, tad:
I1 = E / ((U1 / I1) + r)
I2 = E / ((U2 / I2) + r)
Tagad kreiso un labo daļu mēs sadalām viens otram:
(I1 / I2) = [E / ((U1 / I1) + r)] / [E / ((U2 / I2) + r)]
Pēc pašreizējā avota pretestības aprēķināšanas mēs iegūstam:
r = (U1-U2) / (I1-I2)
Iekšējā pretestība r:
r = (U1 + U2) / I,
kur U1, U2 ir spriegums pie avota spailēm pie dažādām slodzes strāvām, I ir strāva ķēdē.
Tad EML ir:
E = I * (R + r) vai E = U1 + I1 * r
Kas ir spriegums
Elektriskais spriegums (apzīmēts kā U) ir fizikāls lielums, kas atspoguļo elektriskā lauka kvantitatīvās īpašības, lai pārnestu lādiņu no punkta A uz punktu B. Attiecīgi spriegums var būt starp diviem ķēdes punktiem, taču atšķirībā no EML tas var būt starp diviem secinājumiem, no kuriem viens no ķēdes elementiem. Atgādiniet, ka EML raksturo ārējo spēku veikto darbu, tas ir, strāvas avota vai EML darbu, lai pārnestu lādiņu caur visu ķēdi, nevis uz konkrētu elementu.
Šo definīciju var izteikt vienkāršā valodā. Līdzstrāvas avotu spriegums ir spēks, kas noteiktā virzienā pārvieto brīvos elektronus no viena atoma uz otru.
Maiņstrāvai izmanto šādus jēdzienus:
- momentānais spriegums ir potenciālā starpība starp punktiem noteiktā laika posmā;
- amplitūdas vērtība - parāda maksimālo vērtību modulo momentānā sprieguma vērtībai noteiktā laika posmā;
- vidējā vērtība ir sprieguma nemainīgā sastāvdaļa;
- RMS un RMS.
Ķēdes spriegums ir atkarīgs no vadītāja materiāla, slodzes pretestības un temperatūras. Tāpat kā elektromotora spēku mēra voltos.
Bieži vien, lai saprastu stresa fizisko nozīmi, to salīdzina ar ūdens torni. Ūdens stabs tiek identificēts ar spriegumu, un plūsma - ar strāvu.
Tajā pašā laikā tornī esošā ūdens staba pakāpeniski samazinās, kas raksturo sprieguma samazināšanos un strāvas stipruma samazināšanos.
Tātad, kāda ir atšķirība
Lai labāk izprastu, kāda ir elektromotora spēka atšķirība no sprieguma, apsveriet piemēru. Ir bezgalīgas enerģijas elektroenerģijas avots, kurā nav iekšējas pretestības. Elektriskajā ķēdē ir uzstādīta slodze. Šajā gadījumā apgalvojums, ka EML un spriegums ir identiski vienādi, tas ir, starp šiem jēdzieniem nav atšķirības, ir taisnība.
Tomēr šie ir ideāli apstākļi, kas nenotiek reālajā dzīvē. Šie nosacījumi tiek izmantoti tikai aprēķinos. Reālajā dzīvē tiek ņemta vērā enerģijas avota iekšējā pretestība. Šajā gadījumā EML un spriegums ir atšķirīgi.
Attēlā parādīta atšķirība starp elektromotora spēka un sprieguma vērtībām reālos apstākļos. Iepriekš minētā Ohmas likuma formula pilnīgai ķēdei apraksta visus procesus. Ar atvērtu ķēdi akumulatora spailes būs 1,5 volti. Tā ir EML vērtība. Pieslēdzot slodzi, šajā gadījumā tā ir spuldze, tās spriegums būs 1 volts.
Atšķirība no ideāla avota ir enerģijas avota iekšējā pretestība. Pie šīs pretestības notiek sprieguma kritums. Šie procesi ir aprakstīti Ohmas likumā par pilnīgu ķēdi.
Ja mērīšanas ierīce strāvas avota spailēs uzrāda 1,5 voltu vērtību, tas būs elektromotora spēks, bet mēs to atkārtojam ar nosacījumu, ka nav slodzes.
Savienojot kravu, spailēm būs nepārprotami zemāka vērtība. Tāda ir spriedze.
Secinājums
No iepriekšminētā mēs varam secināt, ka galvenā atšķirība starp EML un spriegumu ir šāda:
- Elektromotora spēks ir atkarīgs no enerģijas avota, un spriegums ir atkarīgs no pievienotās slodzes un strāvas, kas plūst caur ķēdi.
- Elektromotora spēks ir fizikāls lielums, kas raksturo neelektriskas izcelsmes ārējo spēku darbu, kas rodas līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdēs.
- Spriegumam un EML ir viena mērvienība - Volt.
- U ir fizikāls lielums, kas vienāds ar efektīvā elektriskā lauka darbu, ko rada, testa vienības lādiņu pārnesot no punkta A uz punktu B.
Tātad īsumā, ja U ir attēlota kā ūdens kolonna, tad EML var iedomāties, ka tas ir sūknis, kas uztur nemainīgu ūdens līmeni. Mēs ceram, ka pēc raksta lasīšanas jūs sapratīsit galveno atšķirību!
Saistītie materiāli:
Notiek ielāde ...
