Co je elektromotorická síla EMF

Elektromotorická síla (EMF) - v zařízení, které provádí nucené oddělení kladných a záporných nábojů (generátor), se hodnota číselně rovná potenciálnímu rozdílu mezi svorkami generátoru při absenci proudu v jeho obvodu se měří ve voltech.

Zdroje elektromagnetické energie (generátory) — zařízení, která přeměňují energii jakéhokoli neelektrického typu na elektrickou. Takové zdroje, například satsa:

• generátory v elektrárnách (tepelných, větrných, jaderných, vodních), které přeměňují mechanickou energii na elektrickou;

• galvanické články (baterie) a akumulátory všech typů, které přeměňují chemickou energii na elektrickou atd.

EMF se numericky rovná práci vykonané vnějšími silami při pohybu jednotkového kladného náboje uvnitř zdroje nebo samotného zdroje, který vede jednotkový kladný náboj v uzavřeném okruhu.

Elektromotorická síla EMF E je skalární veličina, která charakterizuje schopnost vnějšího pole a indukovaného elektrického pole indukovat elektrický proud.Emf E se numericky rovná práci (energii) W v joulech (J) vynaložené tímto polem na přesun jednotkového náboje (1 C) z jednoho bodu na poli do druhého.

Jednotkou měření EMF je volt (V). Emf se tedy rovná 1 V, jestliže se při pohybu náboje 1 C uzavřeným obvodem vykoná práce 1 J: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Poplatky za převod přes web elektrický obvod doprovázené výdejem energie.

Hodnota, jejíž číslice se rovná práci, kterou zdroj vykoná vedením jediného kladného náboje podél daného úseku obvodu, se nazývá napětí U. Protože se obvod skládá z vnější a vnitřní části, rozlišují pojmy napětí vnější Uvsh a vnitřní UV sekce.

Z toho, co bylo řečeno, je zřejmé, že EMF zdroje se rovná součtu napětí vnější U a vnitřní U části obvodu:

E = Uears + UW

Tento vzorec vyjadřuje zákon zachování energie pro elektrický obvod.

Napětí v různých částech obvodu je možné měřit pouze s uzavřeným obvodem. EMF se měří mezi svorkami zdroje s otevřeným obvodem.

Napětí, EMF a úbytek napětí pro aktivní dvousvorkovou síť

Směr EMF — jedná se o směr nuceného pohybu kladných nábojů uvnitř generátoru od mínus do plus pod vlivem jiné než elektrické povahy.

Vnitřní odpor generátoru je odpor konstrukčních prvků v něm.

Ideální zdroj EMF — generátor, vnitřní odpor který je nulový a napětí na jeho svorkách je nezávislé na zátěži. Síla ideálního zdroje EMF je nekonečná.

Podmíněný obrázek (elektrické schéma) ideálního generátoru EMF s hodnotou E je na Obr.1, a.

Skutečný zdroj EMF na rozdíl od ideálního obsahuje vnitřní odpor Ri a jeho napětí závisí na zátěži (obr. 1., b) a výkon zdroje je konečný. Elektrický obvod skutečného generátoru EMF je sériové zapojení ideálního generátoru EMF E a jeho vnitřního odporu Ri.

Zdroje EMP: a — ideální; b — skutečný

V praxi, aby se provozní režim skutečného generátoru EMF přiblížil ideálnímu provoznímu režimu, se vnitřní odpor skutečného generátoru Ri snaží být co nejmenší a zatěžovací odpor Rn je třeba připojit minimálně 10 násobek hodnoty vnitřního odporu generátoru, tzn. je nutné splnit podmínku: Rn >> Ri

Aby výstupní napětí skutečného generátoru EMF bylo nezávislé na zátěži, je stabilizováno pomocí speciálních elektronických obvodů pro stabilizaci napětí.

Protože vnitřní odpor skutečného generátoru EMF nemůže být nekonečně malý, je minimalizován a standardně prováděn pro možnost koordinovaného připojení spotřebitelů energie k němu. V radiotechnice jsou standardní hodnoty výstupního odporu EMF generátorů 50 ohmů (průmyslový standard) a 75 ohmů (domácí standard).

Například všechny televizní přijímače mají vstupní impedanci 75 ohmů a jsou připojeny k anténám koaxiálním kabelem s přesně takovou charakteristickou impedancí.

Pro přiblížení se ideálním generátorům EMF jsou zdroje napájecího napětí používané ve všech průmyslových a domácích elektronických zařízeních vyrobeny pomocí speciálních elektronických obvodů pro stabilizaci výstupního napětí, které umožňují vydržet téměř konstantní výstupní napětí zdroje v daném rozsahu. proudů odebíraných zdrojem EMF (někdy nazývaný zdroj napětí).

Na elektrických schématech jsou zdroje EMF znázorněny následovně: E — zdroj konstantního EMF, e (t) je zdroj harmonického (proměnného) EMF ve formě funkce času.

Elektromotorická síla E baterie identických článků zapojených do série se rovná elektromotorické síle jednoho článku E vynásobené počtem prvků n baterie: E = nE.

Viz také k tomuto tématu: Zdroje EMF a proudu: hlavní charakteristiky a rozdíly