Kas ir EML - skaidrojums vienkāršos vārdos
Pirms pāriet uz galveno raksta daļu, mēs atzīmējam, ka EML un spriegums ir ļoti tuvas nozīmes, taču joprojām nedaudz atšķiras. Īsi sakot, EML atrodas pie enerģijas avota bez slodzes, un, kad slodze ir pievienota tam, tas ir spriegums. Jo FE slodzes spriegumu skaits gandrīz vienmēr ir nedaudz mazāks nekā bez tā. Tas ir saistīts ar tādu enerģijas avotu kā transformatoru un galvanisko elementu iekšējās pretestības klātbūtni.
Elektromagnētiskā indukcija (pašindukcija)
Sāksim ar elektromagnētisko indukciju. Šī parādība raksturo likumu. elektromagnētiskā indukcija jau šodien. Šīs parādības fiziskā nozīme ir elektromagnētiskā lauka spēja izraisīt EML tuvumā esošā vadītājā. Šajā gadījumā laukam vajadzētu mainīties, piemēram, vektoru lielumā un virzienā, vai arī pārvietoties attiecībā pret vadītāju, vai arī vadītājam vajadzētu pārvietoties attiecībā pret šo lauku. Diriģenta galos šajā gadījumā rodas potenciāla atšķirība.
Ir vēl viena parādība, kurai ir līdzīga nozīme - savstarpēja indukcija. Tas sastāv no tā, ka vienas spoles virziena un strāvas stipruma izmaiņas izraisa EML tuvumā esošās spoles spailēs; to plaši izmanto dažādās tehnoloģijas jomās, ieskaitot elektriku un elektroniku. Tas ir pamatā transformatoru darbībai, kur viena tinuma magnētiskā plūsma otrajā rada strāvu un spriegumu.
Elektrikā fizisku efektu, ko sauc par EML, izmanto īpašu maiņstrāvas pārveidotāju ražošanā, kas nodrošina vēlamās efektīvo vērtību (strāvas un sprieguma) vērtības. Pateicoties indukcijas parādībām un pašindukcija inženieri varēja izstrādāt daudzas elektriskās ierīces: no parastajām induktors (droseļvārsts) un līdz transformatoram.
Savstarpējas indukcijas jēdziens attiecas tikai uz maiņstrāvu, kuras pārejas laikā mainās magnētiskā plūsma ķēdē vai vadītājā.
Līdzstrāvas elektriskajai strāvai ir raksturīgas arī citas šī spēka izpausmes, piemēram, potenciālās atšķirības galvaniskās šūnas polos, par kurām mēs diskutēsim vēlāk.
Elektromotori un ģeneratori
Tāds pats elektromagnētiskais efekts tiek novērots arī dizainā asinhroni vai sinhronais elektromotorskuru galvenais elements ir induktīvās spoles. Par viņa darbu pieejamā valodā ir aprakstīts daudzās mācību grāmatās, kas saistītas ar tēmu “Elektrotehnika”. Lai izprastu procesu būtību, pietiek atcerēties, ka indukcija emf tiek ierosināta, kad diriģents pārvietojas cita lauka iekšpusē.
Saskaņā ar iepriekšminētajiem elektromagnētiskās indukcijas likumiem motora armatūras tinumā darbības laikā bieži tiek ierosināts pret EML, ko bieži sauc par “pret-EML”, jo, kad motors darbojas, tas ir vērsts uz izmantoto spriegumu. Tas izskaidro arī straujo motora patērētās strāvas palielināšanos ar pieaugošu vārpstas slodzi vai iesprūšanu, kā arī ieplūdes straumēm. Elektromotoram visi nosacījumi iespējamās atšķirības parādīšanai ir acīmredzami - piespiedu izmaiņas tā spoļu magnētiskajā laukā noved pie griezes momenta parādīšanās uz rotora ass.
Diemžēl šajā rakstā neiedziļināsimies šajā tēmā - rakstiet komentāros, ja jums tas interesē, un mēs par to runāsim.
Citā elektriskā ierīcē - ģeneratorā - viss ir tieši tāds pats, bet tajā notiekošajiem procesiem ir pretējs virziens. Caur rotora tinumiem tiek izvadīta elektriskā strāva, ap tiem rodas magnētiskais lauks (var izmantot pastāvīgos magnētus). Kad rotors griežas, lauks savukārt statora tinumos ierosina EML, no kura tiek noņemta slodzes strāva.
Vēl nedaudz teorijas
Projektējot šādas shēmas, tiek ņemts vērā strāvu sadalījums un sprieguma kritums pa atsevišķiem elementiem. Lai aprēķinātu pirmā parametra sadalījumu, tiek izmantots labi zināms fizikā. otrais Kiršhofa likums - sprieguma kritumu summa (ņemot vērā zīmi) uz visiem slēgtās cilpas zariem ir vienāda ar šīs cilpas filiāļu alfabētisko summu EML), un, lai noteiktu to vērtības, izmanto Ohmas likums ķēdes sekcijai vai Ohmas likumam par pilnu ķēdi, kuras formula ir dota zemāk:
I = E / (R + r),
Kur E - EMF, R ir slodzes pretestība r ir enerģijas avota pretestība.
Strāvas avota iekšējā pretestība ir ģeneratoru un transformatoru tinumu pretestība, kas ir atkarīga no stieples šķērsgriezuma, ar kuru tie ir ievainoti, un tā garuma, kā arī no galvanisko elementu iekšējās pretestības, kas ir atkarīga no anoda, katoda un elektrolīta stāvokļa.
Veicot aprēķinus, jāņem vērā enerģijas avota iekšējā pretestība, kas tiek uzskatīta par paralēlu savienojumu ar ķēdi. Izmantojot precīzāku pieeju, ņemot vērā darbības straumju lielās vērtības, tiek ņemta vērā katra savienotājvada pretestība.
EML mājās un vienībās
Citu piemēru var atrast jebkura vienkārša cilvēka praktiskajā dzīvē. Šajā kategorijā ietilpst tādas pazīstamas lietas kā maza izmēra baterijas, kā arī citas miniatūras baterijas. Šajā gadījumā darba emf veidojas ķīmisku procesu dēļ, kas notiek pastāvīga sprieguma avotu iekšienē.
Kad tas notiek akumulatora spailēs (polos) iekšējo izmaiņu dēļ - elements ir pilnībā gatavs darbam. Laika gaitā EML lielums nedaudz samazinās, un iekšējā pretestība ievērojami palielinās.
Rezultātā, ja izmēra spriegumu akumulatoram bez pirkstiem, kas nav savienots ar kaut ko, jūs redzat 1,5 V tam normālu (vai tā), bet, kad slodze ir pievienota akumulatoram, pieņemsim, ka esat to uzstādījis kādā ierīcē - tas nedarbojas.
Kāpēc? Tā kā, ja jūs pieņemat, ka voltmetra iekšējā pretestība ir daudzkārt lielāka nekā akumulatora iekšējā pretestība, tad jūs izmērījāt tā EML. Kad akumulators sāka dot strāvu slodzē pie tā spailēm, tas kļuva nevis par 1,5 V, bet, teiksim, par 1,2 V - ne spriegums, ne strāva nebija pietiekami normālai ierīces darbībai. Tikai šie 0,3 V un nokrita uz galvaniskās šūnas iekšējo pretestību. Ja akumulators ir pilnīgi vecs un tā elektrodi tiek iznīcināti, tad akumulatora spailēs var nebūt elektromotora spēka vai sprieguma - t.i. nulle.
Šis piemērs skaidri parāda atšķirību starp EML un spriegumu. Autors to pašu stāsta video beigās, ko redzat zemāk.
Jūs varat uzzināt vairāk par to, kā rodas galvaniskās šūnas emf un kā to mēra, šajā videoklipā:
Ļoti mazs elektromotora spēks tiek ierosināts arī uztvērēja antenā, kuru pēc tam pastiprina īpašas pakāpes, un mēs iegūstam mūsu televīzijas, radio un pat Wi-Fi signālu.
Secinājums
Apkoposim un vēlreiz īsi atgādināsim, kas ir EML un kādās SI vienībās šī vērtība tiek izteikta.
- EML raksturo neelektriskas izcelsmes ārējo (ķīmisko vai fizisko) spēku darbu elektriskajā ķēdē. Šis spēks veic darbu, nododot tam elektriskos lādiņus.
- EML, tāpat kā spriegumu, mēra voltos.
- Atšķirība starp EML un spriegumu ir tāda, ka pirmo mēra bez slodzes, bet otro - ar slodzi, un tiek ņemta vērā enerģijas avota iekšējā pretestība, un tai ir ietekme.
Un visbeidzot, lai apkopotu apskatīto materiālu, iesaku noskatīties vēl vienu labu video par šo tēmu:
Saistītie materiāli:
Notiek ielāde ...
