Usred akademske godine, mnogim znanstvenicima je potrebna formula za EMF za razne izračune. Eksperimenti vezani uz galvanska ćelija, također trebaju informacije o elektromotornoj sili. Ali za početnike, razumijevanje što je to nije lako.
Formula za pronalaženje elektromotorne sile (EMF)
Prvo, razjasnimo definiciju. Što znači ova kratica?
EMF ili elektromotorna sila je parametar koji karakterizira rad bilo koje neelektrične sile koja djeluje u krugovima gdje je struja, i istosmjerna i izmjenična, jednolika u cijelom krugu. U spregnutom strujnom krugu, EMF je ekvivalentan radu koji te sile obave kako bi pomaknule jedan pozitivni naboj duž cijelog kruga.
Donja slika prikazuje formulu za elektromotornu snagu.
Ast – označava rad vanjskih sila u džulima.
q je preneseni naboj u kulonima.
Sile treće strane – to su sile koje vrše razdvajanje naboja u izvoru i u konačnici tvore potencijalnu razliku na njegovim polovima.
Za ovu silu mjerna jedinica je voltU formulama se označava slovom «E».
Samo kada u bateriji nema struje, elektromotorna sila bit će jednaka naponu na polovima.
Indukcijska elektromotorna sila:
EMF induciran u strujnom krugu koji ima S okretaja:
Prilikom kretanja:
Elektromotorna sila indukcija u krugu koji se okreće u magnetskom polju brzinom w:
Tablica vrijednosti
Jednostavno objašnjenje elektromotorne sile
Zamislimo da u našem selu postoji vodotoranj. Potpuno je ispunjen vodom. Zamislimo ga kao običnu bateriju. Toranj je baterija!
Sva voda će vršiti snažan pritisak na dno našeg tornja. Ali taj će pritisak biti jak samo kada je konstrukcija potpuno ispunjena s H.2O.
U konačnici, što je manje vode, to je slabiji tlak i manja će snaga mlaza. Kada otvorite slavinu, primijetit ćete da se domet mlaza smanjuje sa svakom minutom.
Kao rezultat toga:
- Napetost je sila kojom voda pritišće dno. To jest, tlak.
- Nulti napon je donji dio tornja.
Isto je i s baterijom.
Prvo spajamo izvor energije na strujni krug. A zatim ga, sukladno tome, zatvaramo. Na primjer, umetnemo bateriju u svjetiljku i uključimo je. U početku ćemo primijetiti da uređaj jarko svijetli. Nakon nekog vremena, njegov sjaj će se znatno smanjiti. To jest, elektromotorna sila se smanjila (iscurila je, u usporedbi s vodom u tornju).
Ako uzmemo za primjer vodotoranj, elektromotorna sila je pumpa koja neprestano pumpa vodu u toranj. I voda nikad ne nestane.
EMF galvanskog članka - formula
Elektromotorna sila baterije može se izračunati na dva načina:
- Izvršite izračun pomoću Nernstove jednadžbe. Morat ćete izračunati elektrodne potencijale svake elektrode uključene u GE. Zatim izračunajte EMF pomoću formule.
- Izračunajte EMF koristeći Nernstovu formulu za ukupnu reakciju koja generira struju i događa se tijekom rada GE-a.
Dakle, naoružani ovim formulama, bit će lakše izračunati elektromotornu silu baterije.
Gdje se koriste različite vrste EMF-a?
- Piezoelektričnost se koristi za istezanje ili kompresiju materijala. Koristi se za izradu generatora kvarcnih kristala i raznih senzora.
- Kemikalija se koristi u galvanske ćelijei baterije.
- Indukcija nastaje kada vodič prijeđe magnetsko polje. Njezina svojstva se koriste u transformatorima, elektromotorima i generatorima.
- Termoelektrična struja nastaje zagrijavanjem kontakata između različitih metala. Primjenu je pronašla u rashladnim uređajima i termoparovima.
- Fotoelektričnost se koristi za proizvodnju fotoćelija.
