Uprostred akademického roka potrebuje mnoho vedcov vzorec pre EMF na rôzne výpočty. Experimenty súvisiace s galvanický článok, tiež potrebujú informácie o elektromotorickej sile. Pre začiatočníkov však nie je jednoduché pochopiť, čo to je.
Vzorec na nájdenie elektromotorického silového namáhania
Najprv si objasníme definíciu. Čo táto skratka znamená?
EMF alebo elektromotorická sila je parameter charakterizujúci prácu akýchkoľvek neelektrických síl pôsobiacich v obvodoch, kde je prúd, jednosmerný aj striedavý, rovnomerný v celom obvode. V prepojenom obvode s prúdom je EMF ekvivalentná práci, ktorú tieto sily vykonajú na presun jedného kladného náboja pozdĺž celého obvodu.
Obrázok nižšie znázorňuje vzorec pre výpočet elektromotorickej sily.
Ast – znamená prácu vonkajších síl v jouloch.
q je prenesený náboj v coulomboch.
Sily tretích strán – sú to sily, ktoré vykonávajú oddelenie náboja v zdroji a nakoniec vytvárajú potenciálny rozdiel na jeho póloch.
Pre túto silu je mernou jednotkou voltVo vzorcoch sa označuje písmenom «E».
Iba keď v batérii nie je prúd, elektromotorická sila sa bude rovnať napätiu na póloch.
Indukčný elektromotorický výkon:
Elektromagnetické napätie indukované v obvode, ktorý má N otáčky:
Pri sťahovaní:
Elektromotorická sila indukcia v obvode otáčajúcom sa v magnetickom poli rýchlosťou w:
Tabuľka hodnôt
Jednoduché vysvetlenie elektromotorickej sily
Predstavme si, že v našej dedine je vodárenská veža. Je úplne naplnená vodou. Predstavme si ju ako obyčajnú batériu. Veža je batéria!
Všetka voda bude vyvíjať silný tlak na spodok našej veže. Tento tlak však bude silný iba vtedy, keď bude konštrukcia úplne naplnená H.2O.
Nakoniec, čím menej vody je, tým slabší je tlak a tým menšiu silu bude mať prúd. Keď otvoríte kohútik, všimnete si, že dosah prúdu sa s každou minútou zmenšuje.
V dôsledku toho:
- Napätie je sila, ktorou voda tlačí na dno. To znamená tlak.
- Nulové napätie je spodná časť veže.
S batériou je to rovnaké.
Najprv pripojíme zdroj energie k obvodu. A potom ho zodpovedajúcim spôsobom zatvoríme. Napríklad vložíme batériu do baterky a zapneme ju. Najprv si všimneme, že zariadenie jasne svieti. Po chvíli sa jeho jas citeľne zníži. To znamená, že elektromotorická sila sa znížila (unikla viac ako voda vo veži).
Ak si ako príklad vezmeme vodárenskú vežu, elektromotorická sila je čerpadlo, ktoré neustále pumpuje vodu do veže. A voda sa nikdy neminie.
Elektromagnetická sila galvanického článku - vzorec
Elektromotorickú silu batérie možno vypočítať dvoma spôsobmi:
- Vykonajte výpočet pomocou Nernstovej rovnice. Budete musieť vypočítať elektródové potenciály každej elektródy zahrnutej v GE. Potom vypočítajte EMF pomocou vzorca.
- Vypočítajte EMF pomocou Nernstovho vzorca pre celkovú reakciu generujúcu prúd, ktorá prebieha počas prevádzky GE.
Vďaka týmto vzorcom bude teda jednoduchšie vypočítať elektromotorickú silu batérie.
Kde sa používajú rôzne typy EMF?
- Piezoelektrina sa používa na naťahovanie alebo stláčanie materiálov. Používa sa na výrobu generátorov z kremenných kryštálov a rôznych senzorov.
- Chemikália sa používa v galvanické článkya batérie.
- K indukcii dochádza, keď vodič prechádza magnetickým poľom. Jej vlastnosti sa využívajú v transformátoroch, elektromotoroch a generátoroch.
- Termoelektrický prúd vzniká pri zahrievaní kontaktov medzi rôznymi kovmi. Našiel uplatnenie v chladiacich jednotkách a termočlánkoch.
- Fotoelektrina sa používa na výrobu fotobuniek.
