Elektromotorische Kraft

Was ist elektromotive Kraft?

Der elektromotorische Kraft (F.Und.M.) ist der Mittel, der für die Aufbewahrung der elektrischen Lasten in einer elektrischen Schaltung zuständig ist. Die Menge an F.Und.M. einer Quelle repräsentiert die Energie pro Lasteinheit, die sie bereitstellen kann.

Die Batterien und Generatoren sind elektromotorische Kraftquellen, deren Funktion in einem elektrischen Stromkreis analog ist, zu denen eine Wasserpumpe durchführt, um den Durchfluss in einem geschlossenen Kreislauf aufrechtzuerhalten.

Eine Spannungs- oder Spannungsquelle, wie auch als Quelle von bezeichnet wird Fem, Umwandelt chemische Energie, elektromagnetische Energie oder mechanische Energie in einen elektrischen Strom, dh sie liefert den Leitungselektronen eines elektrischen Stromkreises kinetischer Energie, die seine beiden Klemmen oder Pole verbindet.

Eine Autokatterie ist eine Quelle für elektromotive Kraft. Quelle: Pixabay.

Die Einheit in der Internationales System (SI) von Maßnahmen für elektromotorische Kraft ist er Volt, abgekürzt V und gleichwertig zu 1 Joule/Coulomb, In Wirklichkeit ist es also keine Kraft im üblichen Sinne der Physik und seine Maßeinheit entspricht nicht der der Kraft, die in gemessen wird Newtons In Einheiten JA.

Unterschied zwischen Spannung und Fem

Eine Batterie mit a Fem von 3 Volt, einen Job machen 3 Joule Über jeden Coulomb von Last (positiv), die sich vom negativen zum positiven Terminal im Stapel bewegt.

Weil Ladungen in einer Spannungsquelle gegen die Gegenströmung gehen, a Fem Es entspricht nicht einer Potentialdifferenz, da sich die Lasten (positiv) im letzteren Fall von der Region des größten Potenzials zum geringsten Potential bewegen würden.

Der Name von elektromotorische Kraft Es wurde von geprägt von Alessandro Volta, Der Erfinder der Batterie zu Beginn des 19. Jahrhunderts, als die Unterscheidung zwischen einer Kraft und der Energie, die sie produzieren kann, noch klar war.

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Bei der Erläuterung seiner Entdeckung spielte Volta auf die Kraft an, die elektrische Ladungen im Stapel hält und sie anruft elektromotorische Kraft, Name, der bisher dauert.

FEM -Messung

In einer einfachen Widerstandskreis von Gleichstrom ist die Batterie die Quelle der elektromotorische Kraft entweder Fem.

Quantitativ die Fem misst die Energie pro Lasteinheit, die von der Batterie geliefert wird. Bezeichnung der elektromotiven Kraft als ε, Es ist der Quotient zwischen Arbeit ΔW Gemacht, um eine kleine Ladung zu tragen ΔQ, Vom positiven Stapel oder Batterieanschluss bis zum negativen Anschluss über den externen Stromkreis:

In einem Stapel wird diese Arbeit in den chemischen Reaktionen im Inneren erzeugt, deren Folge die Trennung von Lasten zwischen ihren Elektroden ist und eine konstante Spannung beibehält, die durch ein nicht konservatives elektrisches Feld erzeugt wird.

FEM -Symbol

Das Symbol für Fem In einer Schaltung besteht es normalerweise aus zwei ungleichen parallelen Linien, die auf Polarität hinweisen. Die lange Linie ist der positive Pol und der Negative schneidet sie ab.

Obwohl es fast immer um negative Elektronen geht, werden durch Konvention die Lastträger positiv angenommen, weshalb der Strom gezogen wird.

Ideale und echte elektromotorische Kraftquellen

Die Quellen von Fem Sie werden nach mehreren Kriterien klassifiziert, beispielsweise gibt es Ideale und keine Ideale.

Ideale Quelle

A Brunnen Ideal ist diejenige, die eine konstante Spannung zwischen den Terminals vor einem Strom aufrechterhält, der verlangt wird. deshalb, die Fem Ideal zeigt keinen inneren Widerstand gegen die Bewegung von Lasten im Inneren.

Echte Quelle

Eine echte Quelle hat einen gewissen Widerstand gegen die Bewegung von Lasten, die sich durch einen kleinen inneren Widerstand manifestiert. Bei der Erstellung der Berechnungen in einer Schaltung ist es notwendig, den Wert des Widerstands zusammen mit dem von externen Widerständen und anderen anwesenden Elementen zu berücksichtigen.

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Also, wenn die Terminals der Fem Sie sind getrennt, der Wert der Spannung zwischen diesen ist gleich dem nominalen Wert der Fem. Wenn es sich zum Beispiel um einen 9 -V -Akku handelt, ist dies der Wert, den ein Voltmeter liest. Wenn Sie ihn jedoch an einen Schaltkreis anschließen, der auch den externen Widerstand füttert Fem, in einer Menge, die vom Strom und dem internen Widerstand abhängt.

Sei V_Ab die Spannung zwischen den Klemmen der Fem, R der innere Widerstand des gleichen e Yo Der Strom, der durch die Schaltung zirkuliert. Bei der Anwendung des Ohmschen Gesetzes wird es erhalten:

V_Ab = ε - i ∙ r

Beispiele

Das Folgende sind Beispiele von Fem Gut bekannt, bei dem verschiedene Prinzipien zur Erzeugung von Elektrizität verwendet werden: chemische Reaktionen, elektromagnetische Induktion, elektromagnetische Wellen und Temperaturunterschiede.

Batterien

Dazu gehören alle Arten von Batterien und Akkumulatoren, die die chemische Energie in Elektrizität verwandeln, durch Reaktionen zwischen Verbindungen im Inneren. Es gibt unter anderem Nickel, Nickel in Kombination mit anderen Elementen, Zink-Kohlenstoff-, Lithium- und Alkal-Basis-Kaliumhydroxid.

Automobilakumulatoren, normalerweise Blei und Säure, können durch Elektrolyse geladen und heruntergeladen werden. Häufige trockene Batterien dagegen sind nicht wiederaufladbar.

Elektrische Generatoren

Bewegungsenergie in elektrische Energie durch die kombinierte Arbeit eines rotierenden Elements genannt Rotor, und eine andere statische, bekannt als als Stator.

Nach ihrem Design produzieren elektrische Generatoren abwechselnde Strom (Lichtmaschine) oder Gleichstrom (Dinamos).

Der Ursprung der Fem Bei elektrischen Generatoren befindet sich es im Phänomen der elektromagnetischen Induktion, das aus der Wirkung eines Magnetfelds auf mobile elektrische Lasten besteht. In diesem Prozess wird eine induzierte Spannung erzeugt, ohne dass chemische Reaktionen erforderlich sind.

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Solarzellen

Wie der Name schon sagt, die Fem Aus einer Sonnenzelle stammt aus Sonnenlicht, obwohl sie auch aus einer anderen Art von einfallenden Licht vermitteln können.

Das konstitutive Element von Solarzellen ist ein Silizium, das aus der Reinigung des Sandes erhalten wird. Damit werden dünne Scheiben eines Halbleitermaterials hergestellt, in dem sich Elektronen auf der beleuchteten Oberfläche ansammeln, wodurch eine Trennung von Lasten und das daraus resultierende elektrische Feld zwischen ihnen erzeugt wird.

Sie werden häufig bei Straßenbeleuchtung sowie für Bewässerungsarbeiten in ländlichen Gebieten und in der Lebensmittel von Telekommunikationsgeräten eingesetzt.

Thermoelektrische Geräte

Machen Sie Unterschiede im Strom in elektrische Energie durch eine Thermoup, die aus zwei Treibern besteht, die durch eine Schweißnaht vereint sind.

Wenn zwei Punkte eines Fahrers bei unterschiedlichen Temperaturen sind, a elektromotorische Kraft darunter. Dieses Phänomen ist bekannt als Seebeck -Effekt, Obwohl es von Alessandro Volta, dem Schöpfer des elektrischen Stapels, entdeckt wurde.

Verbrennungszellen

Sie arbeiten ähnlich wie eine gemeinsame Batterie, aber mit dem Unterschied, dass die Reagenzien im Inneren von einer externen Quelle geliefert werden. Das durch Energie erzeugte chemische Prinzip ist die Verbrennung, für die eine Vielzahl von Verbindungen verwendet werden, einschließlich Methanol, Wasserstoff, Kohle und mehr.

Windräder

Diese Geräte wandeln die Windenergie in Elektrizität, durch drei rotierende Klingen, ähnlich einer Windmühle oder einem Lüfter. Die Drehverschiebungsbewegung wirkt eine Turbine, die mit einer Achse an einem elektrischen Generator angebracht ist.

Das Herz

Das Herz ist ein Muskel, der Zellen enthält, die in der Lage sind, elektrische Impulse zu entstehen und zu übertragen, ebenso wie a Fem.