Siła elektromotoryczna

Co to jest siła elektromotoryczna?

siła elektromotoryczna (F.I.M.) jest agentem odpowiedzialnym za utrzymanie obciążeń elektrycznych w ruchu w obwodzie elektrycznym. Ilość F.I.M. źródła reprezentuje energię na jednostkę obciążenia, którą może zapewnić.

Akumulatory i generatory są źródłami siły elektromotorycznej, której funkcja w obwodzie elektrycznym jest analogiczna.

Źródło napięcia lub napięcia, jak nazywa się to również źródłem Fem, Przekształca energię chemiczną, energię elektromagnetyczną lub energię mechaniczną w prąd elektryczny, to znaczy dostarcza energii kinetycznej do elektronów przewodzących obwodu elektrycznego, który łączy dwa zaciski lub słupy.

Akumulator samochodowy jest źródłem siły elektromotorycznej. Źródło: Pixabay.

Jednostka w System międzynarodowy (SI) miar dla siła elektromotoryczna czy on jest wolt, skrócone V i równoważne 1 Joule/kulomb, Tak więc w rzeczywistości nie jest to siła w zwykłym sensie fizyki, a jej jednostka miary nie odpowiada siły, która jest mierzona Newtons W jednostkach TAK.

Różnica między napięciem a MES

Bateria z Fem z 3 wolty, wykonać pracę 3 Joule O każdym Kulomb obciążenia (dodatnie), które przesuwa się od ujemnego do dodatnim zacisku wewnątrz stosu.

Ponieważ obciążenia wewnątrz źródła napięcia idzie wbrew przeciwprądowi, a Fem Nie jest to równe różnicy potencjalnej, ponieważ w tym drugim przypadku obciążenia (dodatnie) przechodzą z regionu o największym potencjale do najmniejszego potencjału.

Nazwa siła elektromotoryczna Został wymyślony przez Alessandro Volta, Wynalazca baterii, na początku XIX wieku, kiedy rozróżnienie między siłą a energią, którą jest w stanie wytwarzać.

Może ci służyć: Numer Reynoldsa: Po co to jest, jak jest obliczane, ćwiczenia

Wyjaśniając jego odkrycie, Volta nawiązała do siły, która utrzymuje ładunki elektryczne wewnątrz stosu, nazywając siła elektromotoryczna, Nazwa, która trwa do tej pory.

Pomiar MES

W prostym obwodzie rezystancyjnym prądu stałym bateria jest źródłem siła elektromotoryczna albo Fem.

Ilościowo Fem mierzy energię na jednostkę obciążenia dostarczonego przez akumulator. Oznaczanie siły elektromotorycznej jako ε, Jest to iloraz między pracą Δw Wykonane do noszenia małego ładunku Δq, Od pozytywnego stosu lub zacisku akumulatora, do ujemnego zacisku przez obwód zewnętrzny:

Na stosie praca ta jest generowana w reakcjach chemicznych w środku, których konsekwencją jest oddzielenie obciążeń między jego elektrodami, utrzymując stałe napięcie utworzone przez niekonserwatywne pole elektryczne.

Symbol fem

Symbol użyty do Fem W obwodzie zwykle składa się z dwóch nierównych równoległych linii, które wskazują na polaryzację. Długa linia to słup dodatni i ujemny ją przecina.

Chociaż prawie zawsze chodzi o elektrony ujemne, według konwencji nośniki obciążenia są dodatnie przybierane, dlatego prąd jest rysowany, pozostawiając słup źródłowy.

Idealne i prawdziwe źródła siły elektromotorycznej

Źródła Fem Są one klasyfikowane zgodnie z kilkoma kryteriami, na przykład są ideały, a nie ideały.

Idealne źródło

A fontanna Idealny to ten, który utrzymuje stałe napięcie między zaciskami, zanim wymagany jest jakikolwiek prąd. Dlatego też Fem Idealny nie przedstawia wewnętrznej odporności na ruch obciążeń w środku.

Prawdziwe źródło

Prawdziwe źródło ma pewne sprzeciw wobec ruchu obciążeń, objawiony przez mały opór wewnętrzny. Podczas wykonywania obliczeń w obwodzie należy wziąć pod uwagę wartość wspomnianego oporu, wraz z wartością oporu zewnętrznego i innych obecnych elementów.

Może ci służyć: jaka jest energia elektryczna? (Z eksperymentem)

Tak więc, kiedy terminale Fem Są odłączone, wartość napięcia między nimi jest równa wartości nominalnej Fem. Jeśli na przykład jest to bateria 9 V, będzie to wartość, którą odczytuje woltometr. Ale podłączając go do obwodu, który również zasila rezystancję zewnętrzną, określony prąd krąży, co zmniejsza napięcie między zaciskami Fem, w ilości, która zależy od bieżącego i wewnętrznego oporu.

Być V_Ab napięcie między zaciskami Fem, R opór wewnętrzny tego samego E Siema Prąd, który krąży przez obwód. Podczas stosowania prawa Ohma jest ono uzyskiwane:

V_Ab = ε - i ∙ r

Przykłady

Poniżej są przykłady Fem Dobrze znane, w których różne zasady są wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej: reakcje chemiczne, indukcja elektromagnetyczna, fale elektromagnetyczne i różnice w temperaturze.

Baterie

Obejmują one wszystkie rodzaje baterii i akumulatorów, które przekształcają energię chemiczną w energię elektryczną, poprzez reakcje między związkami w środku. Istnieją nikiel, w połączeniu z innymi pierwiastkami, węgiel cynkowy, lit i alkaliczne wodorotlenek potasu, między innymi.

Akumulatory samochodów, zwykle akty ołowiu i kwasu, mogą być ładowane i pobierane przez elektrolizę. Z drugiej strony typowe baterie suche nie są ładowane.

Generatory elektryczne

Energia przemieszczania energii elektrycznej, poprzez połączoną pracę obracającego się elementu zwanego wirnik, i inny statyczny, znany jako stojan.

Zgodnie z ich projektem generatory elektryczne wytwarzają prąd naprzemienny (alternator) lub prąd stały (Dinamos).

Pochodzenie Fem W generatorach elektrycznych jest to zjawisko indukcji elektromagnetycznej, która składa się z działania pola magnetycznego na mobilne obciążenia elektryczne. W tym procesie generuje się napięcie indukowane, bez potrzeby reakcji chemicznych.

Może ci służyć: astroclymy: historia, jakie studia, gałęzie

Ogniwa słoneczne

Jak sama nazwa wskazuje, Fem Z ogniwa słonecznego pochodzi ze światła słonecznego, chociaż mogą one również przekazać z innego rodzaju padającego światła.

Konstytutywny element ogniw słonecznych jest krzem, uzyskany z oczyszczania piasku. Dzięki temu wytwarzane są cienkie plasterki materiału półprzewodnika, w którym elektrony mają tendencję do gromadzenia się na oświetlonej powierzchni, tworząc w ten sposób rozdzielenie obciążeń i wynikające z nich pole elektryczne między nimi.

Są one często używane w oświetleniu ulicznym, a także do pracy nawadniania na obszarach wiejskich i w żywności sprzętu telekomunikacyjnego.

Urządzenia termoelektryczne

Wykształć różnice w energii elektrycznej w energię elektryczną przez termopar, który składa się z dwóch sterowników zjednoczonych przez spoinę.

Jeśli dwa punkty kierowcy znajdują się w różnych temperaturach, a siła elektromotoryczna pomiędzy nimi. To zjawisko jest znane jako Efekt Sebeck, Chociaż został odkryty przez Alessandro Volta, twórca stosu elektrycznego.

Komórki spalania

Działają podobnie do wspólnej baterii, ale z różnicą, że odczynniki w środku są dostarczane ze źródła zewnętrznego. Zasada chemiczna wytwarzana przez energię to spalanie, dla których stosuje się różne związki, w tym metanol, wodór, węgiel i więcej.

Turbiny wiatrowe

Urządzenia te przekształcają energię wiatru na energię elektryczną, przez trzy obracające się ostrza, podobne do wiatru lub wentylatora. Ruch przewrotny działa na turbinę przymocowaną do generatora elektrycznego za pomocą osi.

Serce

Serce to mięsień zawierający komórki zdolne do pochodzenia i przesyłania impulsów elektrycznych, podobnie jak Fem.