Razlika med EMF in napetostjo

EMF (elektromotorna sila) je napetost na koncih vira, kadar ni toka. Ko je tokokrog zaprt in teče tok, potem je na koncih vira napetost, ki je manjša od EMF. To je posledica notranje upornosti samega vira, kar vodi do tega padca napetosti.

Kaj je EMF?

Električno napolnjena telesa lahko dobimo z ločevanjem elektronov od atomov s porabo neke druge vrste energije, npr. mehanski, lahki ali kemični. Takšna ločitev obstaja v električnih virih. Zaradi energijske aktivnosti v viru nastane EMF, ki še dodatno povzroči presežek negativnega naboja (negativni pol) in pomanjkanja negativnega naboja (pozitivni pol). V elektrotehniki koncept EMF določa delo, ki je potrebno za ločevanje nosilcev naboja v viru električnega toka, pri čemer sila, ki deluje na naboje na koncih vira, ni neposredna posledica polja. EMF je opredeljen kot količina opravljenega dela (A) pri pretvorbi energije in količina električne energije (Q), ki poteka skozi generator E = A / Q. Enota je enaka kot za napetost (V-volt). Naprava, ki oskrbuje vezje z električno močjo in proizvaja elektromotorno silo, se imenuje kot vir elektromotorne sile ali krajši EMS (elektromotorni vir).

Kaj je napetost?

Obstaja razlika v električnih stanjih na polih (sponkah) vira. Na negativnem polu je presežek elektronov, na pozitivnem pa pomanjkanje elektronov. V zaprtem tokovnem vezju se elektroni premikajo od negativne polovice do pozitivne polovice skozi prevodnike in naprave. Razlika med električnimi potenciali se imenuje električna napetost [U]. Električna napetost je enaka količini dela, ki ga električna sila opravi pri premikanju naboja iz ene točke polja v drugo in tega naboja. Električna napetost se meri v voltih [V]. Instrument za merjenje napetosti se imenuje voltmeter.

Razlika med EMF in napetostjo

1. Opredelitev

Elektromotorna sila označuje proizvedeno napetost znotraj električnih virov. Napetost je opredeljena kot razlika električnega potenciala med dvema točkama in to razliko na polovicah električnega vira dobimo z odstranjevanjem elektronov iz enega dela vira in s prenosom na drugega.

2. Izraz

Elektromotorna sila vira je enaka delu, ki ga mora opraviti neka zunanja sila, da se polnilna enota premakne z enega pola vira na drugega, vendar skozi vir. Napetost v zunanjem delu vezja je veliko enaka delu, ki ga mora opraviti električna sila za premikanje polnilne enote z enega pola vira na drugega, vendar skozi žico.

3. Formula

Elektromotorna sila se izračuna na naslednji način: E = I * (R + r). Napetost se izračuna V = I * R (I - tok, R - obremenitev, r - notranji upor).

4. Operacija z električno silo

Napetost je delovanje električne (Coulomb) sile v naboju in je posledica zmanjšanja energije v krogu, elektromotorna sila pa je določena z neelektričnim (non-coulomb) delovanjem in je odgovorna za povečanje energije v vezju.

5. Meriti

Potencialno razliko (napetost) lahko merimo med poljubnimi točkami v tokokrogu, medtem ko elektromotorna sila obstaja le med obema koncema vira. Elektromotorna sila se meri tudi z merilnikom EMF, napetost pa z voltmetrom.

6. Intenzivnost

Elektromotorna sila je vedno večja od napetosti. Razlog za to je, da napetost obstaja v obremenjenem vezju, zaradi upora (izgube energije) pa pride do padca napetosti. Moč EMF je konstantna, intenziteta napetosti pa se razlikuje.

7. Indukcija

EMF lahko nastane v električnem, gravitacijskem ali magnetnem polju, medtem ko napetost nastane le v električnem polju.

EMF vs napetost

Povzetek

• Količino, ki ustrezno predstavlja generator kot element električnega tokokroga in količinsko karakterizira njegovo sposobnost vzdrževanja toka v tokokrogu in pretvorbo drugih oblik energije v električno, imenujemo elektromotorna sila. Da bi vir imel polno potencialno razliko, je treba elektrone prestaviti iz enega pola na drugega, torej je potrebna operacija ločevanja naboja. Delo, ki ga nabojna enota opravi z zunanjo silo z deljenjem nabojev na viru električnega toka, se imenuje elektromotorna sila. Elektromotorna sila (EMF) ima napetostno dimenzijo (Voltna enota) in se imenuje tudi notranja napetost vira (U0). Elektromotorna sila je enaka velikosti kot potencialna razlika med pozitivnimi in negativnimi priključki generatorja, ko je v prostem teku.
• Potencialna razlika med dvema točkama električnega polja se imenuje napetost, enota pa je tudi volt. Električna napetost je vzrok pretoka elektronov v električnem vezju do (-) negativnega pola s presežkom elektronov, do (+) pozitivnega pola z napako elektrona - elektroni se premikajo od (-) polovice do (+) pola.