Mis on elektromotoorne jõud EMF

Elektromotoorjõud (EMF) - seadmes, mis teostab positiivsete ja negatiivsete laengute sunniviisilist eraldamist (generaator), mõõdetakse väärtust, mis on arvuliselt võrdne generaatori klemmide potentsiaalse erinevusega, kui selle vooluringis pole voolu.

Elektromagnetilise energia allikad (generaatorid) - seadmed, mis muudavad mis tahes mitteelektrilise energia elektriliseks. Sellised allikad, näiteks satsa:

• elektrijaamade generaatorid (soojus-, tuule-, tuuma-, hüdroelektrijaamad), mis muudavad mehaanilise energia elektrienergiaks;

• igat tüüpi galvaanilised elemendid (patareid) ja akud, mis muudavad keemilise energia elektrienergiaks jne.

EMF on arvuliselt võrdne tööga, mida välisjõud teevad ühikulise positiivse laengu liigutamisel allika sees või allika enda juhtimisel suletud ahelas ühikulise positiivse laengu juhtimisel.

Elektromotoorjõud EMF E on skalaarsuurus, mis iseloomustab välisvälja ja indutseeritud elektrivälja võimet indutseerida elektrivoolu.Emf E on arvuliselt võrdne töö (energiaga) W džaulides (J), mis kulub sellel väljal ühiklaengu (1 C) liigutamiseks väljal ühest punktist teise.

EMF-i mõõtühik on volt (V). Seega on emf võrdne 1 V, kui kui laeng 1 C liigub läbi suletud ahela, tehakse 1 J töö: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Ülekande tasud saidi kaudu elektriahel millega kaasneb energiakulu.

Väärtust, mille number on võrdne tööga, mida allikas teeb ühe positiivse laengu juhtimisel piki vooluahela antud lõiku, nimetatakse pingeks U. Kuna vooluahel koosneb välis- ja sisesektsioonidest, eristavad nad välise pinge mõistet. Uvsh ja sisemised Uvt sektsioonid.

Öeldu põhjal on ilmne, et allika EMF on võrdne vooluahela välise U ja sisemise U sektsiooni pingete summaga:

E = Uears + UW

See valem väljendab elektriahela energia jäävuse seadust.

Pingeid vooluringi erinevates osades on võimalik mõõta ainult suletud ahelaga. EMF-i mõõdetakse avatud vooluallika klemmide vahel.

Pinge, EMF ja pingelang aktiivse kahe terminaliga võrgu jaoks

EMF-i suund — see on positiivsete laengute sunnitud liikumise suund generaatori sees miinusest plussile muu laadi kui elektrilise olemuse mõjul.

Generaatori sisetakistus on selles olevate konstruktsioonielementide takistus.

Ideaalne elektromagnetväljade allikas - generaator, sisemine takistus mis on null ja selle klemmide pinge ei sõltu koormusest. Ideaalse EMF-i allika võimsus on lõputu.

Ideaalse EMF-generaatori tingimuslik pilt (elektriskeem) väärtusega E on näidatud joonisel fig.1, a.

Päris EMF-i allikas, erinevalt ideaalsest, sisaldab sisetakistust Ri ja selle pinge sõltub koormusest (joon. 1., b) ning allika võimsus on piiratud. Tõelise EMF-generaatori elektriahel on ideaalse EMF-generaatori E ja selle sisetakistuse Ri jadaühendus.

EMF allikad: a — ideaalne; b - tõeline

Praktikas püütakse tegeliku EMF-generaatori töörežiimi ideaalsele töörežiimile lähemale viimiseks reaalse generaatori Ri sisetakistus olla võimalikult väike ja koormustakistus Rn tuleb ühendada vähemalt 10 korda suurem generaatori sisetakistuse väärtus, s.o. on vaja täita tingimus: Rn >> Ri

Selleks, et tõelise EMF-generaatori väljundpinge oleks koormusest sõltumatu, stabiliseeritakse see spetsiaalsete elektrooniliste pinge stabiliseerimisahelate abil.

Kuna tõelise EMF-generaatori sisetakistust ei saa lõpmatult väikeseks muuta, on see minimeeritud ja teostatud standardina energiatarbijate sellega koordineeritud ühendamise võimaluse jaoks. Raadiotehnikas on EMF-generaatorite standardväljundtakistuse väärtused 50 oomi (tööstusstandard) ja 75 oomi (kodustandard).

Näiteks kõigi telerite vastuvõtjate sisendtakistus on 75 oomi ja need on antennidega ühendatud täpselt sellise iseloomuliku takistusega koaksiaalkaabliga.

Ideaalsete EMF-generaatorite lähendamiseks on kõigis tööstus- ja koduelektroonikaseadmetes kasutatavad toitepingeallikad valmistatud spetsiaalsete väljundpinge stabiliseerimiseks mõeldud elektrooniliste vooluahelate abil, mis võimaldavad taluda toiteallika peaaegu konstantset väljundpinget antud vahemikus. EMF-i allika (mõnikord nimetatakse seda pingeallikaks) võetud vooludest.

Elektriskeemidel on EMF-i allikad kujutatud järgmiselt: E — konstantse EMF-i allikas, e (t) on harmoonilise (muutuva) EMF-i allikas aja funktsiooni kujul.

Jadamisi ühendatud identsete elementide aku elektromotoorjõud E võrdub ühe elemendi E elektromotoorjõuga, mis on korrutatud aku elementide arvuga n: E = nE.

Vaata ka sellel teemal: Elektromagnetväljade ja voolu allikad: peamised omadused ja erinevused