Која је разлика између ЕМФ и напона: једноставно објашњење на примеру
Шта је електромоторна сила
Детаљно смо испитали ово питање у посебном чланку:хттпс://елецтроекп.цом/цхто-такое-едс-обиаснение-простими-словами.хтмл
ЕМФ се подразумева као физичка величина која карактерише деловање било које спољне силе смештене у изворима енергије директна или наизменична струја. Штавише, ако постоји затворени круг, тада можемо рећи да је ЕМФ једнак раду сила у премештању позитивног набоја на негативни у затвореном кругу. Или једноставним речима, ЕМФ извора струје представља посао потребан за померање јединице набоја између полова.
Штавише, ако тренутни извор има бесконачну снагу, а нема унутрашњег отпора (позиција А на слици), ЕМФ се може израчунати из Охмов закон за одсек ланцајер напон и електромоторна сила су у овом случају једнаки.
И = У / Р,
где је У напон, а у разматраном примеру је ЕМФ.
Међутим, стварно напајање има ограничен унутрашњи отпор. Стога се таква калкулација не може применити у пракси. У овом случају, за одређивање ЕМФ-а користите формулу за комплетан круг.
И = Е / (Р + р),
где је Е (који се такође назива "ԑ") ЕМФ; Р је отпор оптерећења, р је унутрашњи отпор извора напајања, И струја у кругу.
Међутим, ова формула не узима у обзир отпор водича кругова. Потребно је разумјети да струја унутар истосмјерног напона и у вањском кругу струја тече у различитим смјеровима. Разлика лежи у чињеници да унутар елемента он тече од минус до плус, а затим у спољном кругу од плус до минус.
То је јасно приказано на слици испод:
У овом се случају електромоторна сила мјери волтметром, у случају када нема оптерећења, тј. Извор напајања ради у празном ходу.
Да бисте пронашли ЕМФ кроз напон и отпор оптерећења, морате пронаћи унутрашњи отпор извора напајања, за то два пута измерити напон у различитим струјама оптерећења, а затим пронаћи унутрашњи отпор. Испод је поступак израчуна по формулама, а затим Р1, Р2 су отпор оптерећења за прво и друго мјерење, преостале вриједности су сличне, У1, У2 напон извора на његовим терминалима под оптерећењем.
Дакле, знамо струју, тада је она једнака:
И1 = Е / (Р1 + р)
И2 = Е / (Р2 + р)
У чему:
Р1 = У1 / И1
Р2 = У2 / И2
Ако заменимо у првим једначинама, тада:
И1 = Е / ((У1 / И1) + р)
И2 = Е / ((У2 / И2) + р)
Сада делимо леви и десни део један у други:
(И1 / И2) = [Е / ((У1 / И1) + р)] / [Е / ((У2 / И2) + р)]
Након израчунавања отпора струје, добијамо:
р = (У1-У2) / (И1-И2)
Унутрашњи отпор р:
р = (У1 + У2) / И,
где је У1, У2 напон на изворима терминала при различитим струјама оптерећења, И је струја у кругу.
ЕМФ је:
Е = И * (Р + р) или Е = У1 + И1 * р
Шта је напон
Електрични напон (означен као У) је физичка величина која одражава квантитативну карактеристику електричног поља у преношењу набоја из тачке А у тачку Б. Према томе, напон може бити између две тачке круга, али за разлику од ЕМФ, може бити између два закључка од којих један од елемената ланца. Подсјетимо да ЕМФ карактеризира рад који обављају вањске силе, односно рад тренутног извора или ЕМФ за пријенос набоја кроз цијели круг, а не на одређени елемент.
Ова дефиниција може бити изражена једноставним језиком. Напон извора једносмерне струје је сила која креће слободне електроне из једног атома у други у одређеном смеру.
За наизменичну струју се користе следећи концепти:
- тренутни напон је разлика потенцијала између тачака у одређеном временском периоду;
- амплитудна вредност - представља максималну вредност модула тренутне вредности напона током одређеног временског периода;
- просечна вредност је константна компонента напона;
- РМС и РМС.
Напон круга зависи од материјала проводника, отпора оптерећења и температуре. Попут електромоторне силе мери се у Волтима.
Често, за разумевање физичког значења стреса, упоређује се са воденим торњем. Водени стуб је идентификован напоном, а проток струјом.
У исто време, стуб воде у торњу постепено опада, што карактерише пад напона и смањење јачине струје.
Па, у чему је разлика
Да бисте боље разумели шта је разлика у електромоторној сили од напона, размотрите пример. Постоји извор електричне енергије бесконачне снаге у коме нема унутрашњег отпора. У електричном кругу је монтирано оптерећење. У овом случају је тврдња да су ЕМФ и напон једнаки, односно да не постоји разлика између ових концепата, тачна.
Међутим, ово су идеални услови који се не јављају у стварном животу. Ови услови се користе искључиво у прорачунима. У стварном се животу узима у обзир унутрашњи отпор извора енергије. ЕМФ и напон су у овом случају различити.
На слици је приказана колика ће бити разлика у вредностима електромоторне силе и напона у стварним условима. Горња формула Охмовог закона за комплетан ланац описује све процесе. Са отвореним кругом, терминали батерије биће 1,5 Волти. Ово је вредност ЕМФ-а. Спајањем терета, у овом случају то је сијалица, он ће имати напон од 1 волти.
Разлика од идеалног извора је унутрашњи отпор извора. При овом отпору долази до пада напона. Ове процесе описује Охмов закон за комплетан ланац.
Ако мерни уређај на стезаљкама извора напајања покаже 1,5 Волта, то ће бити електромоторна сила, али понављамо, под условом да нема оптерећења.
При повезивању терета, терминали ће имати очигледно нижу вредност. Ово је напетост.
Закључак
Из наведеног можемо закључити да је главна разлика између ЕМФ и напона:
- Електромоторна сила зависи од извора напајања, а напон зависи од прикљученог оптерећења и струје која струја пролази кроз круг.
- Електромоторна сила је физичка величина која карактерише рад спољних сила неелектричног порекла које се јављају у ДЦ и АЦ круговима.
- Напон и ЕМФ имају јединствену мерну јединицу - Волт.
- У је физичка величина једнака раду ефективног електричног поља насталог када се јединица за испитивање преноси из тачке А у тачку Б.
Дакле, укратко, ако је У представљен као ступац воде, тада се може замислити ЕМФ да је пумпа која одржава константан ниво воде. Надамо се да ћете након читања чланка схватити главну разлику!
Сродни материјали:
Учитавање ...
