Uprostřed akademického roku mnoho vědců potřebuje vzorec pro elektromotorické síly pro různé výpočty. Experimenty související s... galvanický článek, také potřebují informace o elektromotorické síle. Pro začátečníky však není snadné pochopit, co to je.
Vzorec pro nalezení elektromotorického síly
Nejprve si ujasněme definici. Co tato zkratka znamená?
Elektromotorická síla (EMF) je parametr charakterizující práci neelektrických sil působících v obvodech, kde je proud, stejnosměrný i střídavý, v celém obvodu rovnoměrný. V vázaném obvodu s proudem je EMF ekvivalentní práci, kterou tyto síly vykonají k pohybu jednoho kladného náboje po celém obvodu.
Obrázek níže ukazuje vzorec pro výpočet elektromotorické síly.
Ast – znamená práci vnějších sil v joulech.
q je přenesený náboj v coulombech.
Síly třetích stran – to jsou síly, které provádějí oddělení náboje ve zdroji a nakonec vytvářejí potenciální rozdíl na jeho pólech.
Pro tuto sílu je měrnou jednotkou voltVe vzorcích se označuje písmenem «E".
Pouze když v baterii neprotéká proud, bude elektromotorická síla rovna napětí na pólech.
Indukční elektromotorická síla:
Elektromagnetické síly indukované v obvodu, který má N otáčky:
Při stěhování:
Elektromotorická síla indukce v obvodu rotujícím v magnetickém poli rychlostí w:
Tabulka hodnot
Jednoduché vysvětlení elektromotorické síly
Představme si, že v naší vesnici stojí vodárenská věž. Je celá naplněná vodou. Představme si ji jako obyčejnou baterii. Věž je ta baterie!
Všechna voda bude vyvíjet silný tlak na spodní část naší věže. Ten však bude silný pouze tehdy, když bude konstrukce zcela naplněna H.2Ó.
Nakonec platí, že čím méně vody je, tím slabší je tlak a tím menší síla proudu. Když otevřete kohoutek, všimnete si, že dosah proudu se s každou minutou zmenšuje.
V důsledku toho:
- Napětí je síla, s níž voda tlačí na dno. To znamená tlak.
- Nulové napětí je spodní část věže.
Stejné je to s baterií.
Nejprve připojíme zdroj energie k obvodu. A poté jej odpovídajícím způsobem sepneme. Například vložíme baterii do baterky a zapneme ji. Zpočátku si všimneme, že zařízení jasně svítí. Po chvíli se jeho jas znatelně sníží. To znamená, že elektromotorická síla se snížila (unikla ven, ve srovnání s vodou ve věži).
Vezměme si jako příklad vodárenskou věž, elektromotorické síly jsou čerpadlo, které neustále pumpuje vodu do věže. A voda nikdy nedojde.
Elektromotorické síly galvanického článku - vzorec
Elektromotorickou sílu baterie lze vypočítat dvěma způsoby:
- Proveďte výpočet pomocí Nernstovy rovnice. Budete muset vypočítat elektrodové potenciály každé elektrody zahrnuté v GE. Poté vypočítejte EMF pomocí vzorce.
- Vypočítejte EMF pomocí Nernstovy rovnice pro celkovou reakci generující proud, ke které dochází během provozu GE.
S těmito vzorci bude tedy snazší vypočítat elektromotorickou sílu baterie.
Kde se používají různé typy EMF?
- Piezoelektřina se používá k natahování nebo stlačování materiálů. Používá se k výrobě generátorů z křemenných krystalů a různých senzorů.
- Chemikálie se používá v galvanické článkya baterie.
- K indukci dochází, když vodič protíná magnetické pole. Její vlastnosti se využívají v transformátorech, elektromotorech a generátorech.
- Termoelektrický proud vzniká při zahřívání kontaktů mezi různými kovy. Našel uplatnění v chladicích jednotkách a termočlánkech.
- Fotoelektřina se používá k výrobě fotobuněk.
