Шта је ЕМФ - објашњење једноставним речима
Пре него што пређемо на главни део чланка, примећујемо да су ЕМФ и напон врло близу у значењу, али и даље мало различити. Укратко, ЕМФ је на извору напајања без оптерећења, а када је оптерећење на њега повезано, то је напон. Јер је број волти на ФЕ под оптерећењем готово увек нешто мањи него без њега. То је због присуства унутрашњег отпора таквих извора енергије као што су трансформатори и галванске ћелије.
Електромагнетска индукција (самоиндукција)
Кренимо од електромагнетне индукције. Овај феномен описује закон. фарада с електромагнетском индукцијом. Физичко значење ове појаве је способност електромагнетног поља да индукује ЕМФ у оближњем проводнику. У овом случају, или се поље треба променити, на пример, у величини и смеру вектора, или се померати у односу на проводник, или се проводник треба померати у односу на ово поље. На крајевима проводника у овом случају долази до потенцијалне разлике.
Постоји још један феномен који је сличног значења - међусобна индукција. Лежи у чињеници да промена смера и јачине струје једне завојнице индукује ЕМФ на терминалима оближње завојнице и она се широко користи у разним областима технологије, укључујући електричну и електронику. Он је у основи рада трансформатора, где магнетни ток једног намота индукује струју и напон у другом.
У електричној енергији, физички ефекат зван ЕМФ користи се у производњи специјалних претварача наизменичне струје који дају жељене вредности ефективних вредности (струја и напон). Захваљујући феноменима индукције и самоиндукција инжењери су били у стању да развију многе електричне уређаје: од конвенционалних калем (лептира за гас) и до трансформатора.
Концепт међусобне индукције односи се само на наизменичну струју, током проласка кроз коју се магнетни ток мења у кругу или проводнику.
За једносмерну електричну струју карактеристичне су и друге манифестације ове силе, на пример разлика потенцијала на половима галванске ћелије, о којој ћемо касније говорити.
Електромотори и генератори
Исти електромагнетски ефекат примећен је у дизајну асинхрони или синхрони електромоторчији су главни елемент индуктивне завојнице. О његовом раду на приступачном језику описано је у многим уџбеницима везаним за предмет под називом "Електротехника". Да бисмо разумели суштину процеса, довољно је подсетити се да се индукциони емф индукује када се проводник креће унутар другог поља.
Према горе споменутом закону електромагнетне индукције, у намоту арматуре мотора током рада често се индукује бројач ЕМФ, који се често назива и „контра-ЕМФ“, јер када се мотор ради усмјерен је према примијењеном напону. То такође објашњава нагло повећање струје коју мотор троши уз све веће оптерећење или застој осовине, као и струје под притиском. За електромотор су сви услови за појаву потенцијалне разлике очигледни - принудна промена магнетног поља његових намотаја доводи до појаве обртног момента на оси ротора.
Нажалост, нећемо темељито расправљати о овој теми у овом чланку - напишите у коментарима ако сте заинтересовани, а ми ћемо разговарати о томе.
У другом електричном уређају - генератору, све је потпуно исто, али процеси који се одвијају у њему имају супротан смер. Електрична струја пролази кроз намоте ротора, око њих настаје магнетно поље (могу се користити стални магнети). Када се ротор окреће, поље заузврат индукује ЕМФ у намотима статора - из кога се уклања струја оптерећења.
Још мало теорије
Приликом дизајнирања таквих кругова узимају се у обзир расподјела струја и пад напона преко појединих елемената. Да би израчунали расподелу првог параметра, добро позната физика други закон Кирцххоффа - збир пада напона (узимајући у обзир знак) на свим гранама затворене петље једнак је алгебарској суми ЕМФ грана ове петље), и за одређивање њихових вредности користите Охмов закон за део ланца или Охмов закон за комплетан ланац, чија је формула дата у даљем тексту:
И = Е / (Р + р),
Где Е - ЕМФ, Р је отпорност на оптерећење р је отпор извора напајања.
Унутрашњи отпор извора енергије је отпор намотаја генератора и трансформатора, који зависи од пресека жице којом су намотани и његове дужине, као и од унутрашњег отпора галванских ћелија, који зависи од стања аноде, катоде и електролита.
Приликом обављања израчуна мора се узети у обзир унутрашњи отпор извора енергије који се сматра паралелним прикључком на круг. Прецизнијим приступом, узимајући у обзир велике вредности радних струја, узима се у обзир отпор сваког прикључног водича.
ЕМФ код куће и јединица
Остали примери налазе се у практичном животу сваке обичне особе. Такве познате ствари као што су батерије малих димензија, као и друге минијатурне батерије, спадају у ову категорију. У овом случају, радни емф настаје због хемијских процеса који се одвијају унутар извора сталног напона.
Када се догоди на терминалима (мотки) батерије због унутрашњих промена - елемент је потпуно спреман за рад. Временом се магнитуда ЕМФ-а лагано смањује, а унутрашњи отпор се знатно повећава.
Као резултат, ако измерите напон на батерији без прстију која није повезана ни са чим, видећете да је 1,5 В нормално за њега (или тако даље), али када је оптерећење повезано са батеријом, рецимо да сте је уградили у неки уређај - не ради.
Зашто? Јер ако претпоставите да је унутрашњи отпор волтметра много пута већи од унутрашњег отпора батерије, измерили сте његов ЕМФ. Када је батерија почела да даје струју у оптерећењу на својим терминалима, постала је не 1.5В, већ, рецимо, 1.2В - ни напон ни струја нису били довољни за нормалан рад уређаја. Управо ових 0,3 В пало је на унутрашњи отпор галванске ћелије. Ако је батерија потпуно стара и електроде су јој уништене, на терминалима батерије можда неће бити електромоторне силе или напона - тј. нула.
Овај пример јасно показује разлику између ЕМФ и напона. Аутор исто говори на крају видеа, који видите испод.
Можете сазнати више о томе како настаје емфант галванске ћелије и како се мери у следећем видеу:
Врло мала електромоторна сила се такође индукује унутар антене пријемника, која се затим појачава посебним фазама, а ми добијамо наш телевизијски, радио, па чак и Ви-Фи сигнал.
Закључак
Сумирајмо и још једном укратко подсетимо шта је ЕМФ и у којим јединицама СИ се ова вредност изражава.
- ЕМФ карактерише рад спољних сила (хемијских или физичких) неелектричног порекла у електричном кругу. Ова сила врши посао преноса електричних набоја на њега.
- ЕМФ се, попут напона, мери у волтима.
- Разлике између ЕМФ-а и напона су у томе што се први мери без оптерећења, а други са оптерећењем, а узима се у обзир и унутрашњи отпор извора напајања и има ефекат.
И на крају, за консолидацију покривеног материјала саветујем вам да погледате још један добар видео на ову тему:
Сродни материјали:
Учитавање ...
