Шта је електромоторна сила ЕМФ

Електромоторна сила (ЕМФ) - у уређају који врши принудно раздвајање позитивних и негативних наелектрисања (генератор), вредност бројчано једнака разлици потенцијала између терминала генератора у одсуству струје у његовом колу се мери у волтима.

Извори електромагнетне енергије (генератори) — уређаји који претварају енергију било ког неелектричног типа у електричну. Такви извори, на пример, сатса:

• генератори у електранама (термо, ветар, нуклеарни, хидроелектрични), који претварају механичку енергију у електричну;

• галванске ћелије (батерије) и акумулатори свих врста, који претварају хемијску енергију у електричну итд.

ЕМФ је нумерички једнак раду спољашњих сила при кретању јединичног позитивног наелектрисања унутар извора или самог извора који спроводи јединично позитивно наелектрисање у затвореном колу.

Електромоторна сила ЕМФ Е је скаларна величина која карактерише способност спољашњег поља и индукованог електричног поља да индукују електричну струју.ЕМФ Е је бројчано једнака раду (енергији) В у џулима (Ј) који троши ово поље да помери јединично наелектрисање (1 Ц) из једне тачке на пољу у другу.

Јединица мере за ЕМФ је волт (В). Дакле, емф је једнака 1 В ако се, када се наелектрисање од 1 Ц креће кроз затворено коло, изврши рад од 1 Ј: [Е] = И Ј / 1 Ц = 1 В.

Накнаде за трансфер преко сајта електрични круг праћено утрошком енергије.

Вредност чија је цифра једнака раду који извор изврши провођењем једног позитивног наелектрисања дуж датог дела кола назива се напон У. Пошто се коло састоји од спољашњих и унутрашњих делова, разликују појмове напона спољашњег Увш и унутрашње Увт секције.

Из реченог је очигледно да је ЕМФ извора једнака збиру напона спољашњег У и унутрашњег У пресека кола:

Е = Уеарс + УВ

Ова формула изражава закон одржања енергије за електрично коло.

Могуће је мерити напоне у различитим деловима кола само када је коло затворено. ЕМФ се мери између терминала отвореног кола извора.

Напон, ЕМФ и пад напона за активну мрежу са два терминала

Смер ЕМФ-а — ово је правац принудног кретања позитивних наелектрисања унутар генератора од минуса до плуса под утицајем природе која није електрична.

Унутрашњи отпор генератора је отпор структурних елемената у њему.

Идеалан извор ЕМФ - генератор, унутрашњи отпор који је нула, а напон на његовим терминалима је независан од оптерећења. Снага идеалног ЕМФ извора је бесконачна.

Условна слика (електрични дијаграм) идеалног ЕМФ генератора са вредношћу Е приказана је на Сл.1, а.

Прави извор ЕМФ, за разлику од идеалног, садржи унутрашњи отпор Ри и његов напон зависи од оптерећења (сл. 1., б), а снага извора је коначна. Електрично коло правог ЕМФ генератора је серијски спој идеалног ЕМФ генератора Е и његовог унутрашњег отпора Ри.

ЕМФ извори: а — идеални; б — прави

У пракси, да би се режим рада реалног ЕМФ генератора приближио идеалном режиму рада, унутрашњи отпор реалног генератора Ри се настоји да буде што мањи, а отпор оптерећења Рн треба да се повеже најмање 10 пута већа од вредности унутрашњег отпора генератора, тј. потребно је испунити услов: Рн >> Ри

Да би излазни напон стварног ЕМФ генератора био независан од оптерећења, он се стабилизује коришћењем посебних електронских кола за стабилизацију напона.

Пошто се унутрашњи отпор стварног ЕМФ генератора не може учинити бесконачно малим, он је минимизиран и изведен као стандард за могућност координисаног повезивања потрошача енергије на њега. У радиотехници, стандардне вредности излазног отпора ЕМФ генератора су 50 ома (индустријски стандард) и 75 ома (кућни стандард).

На пример, сви телевизијски пријемници имају улазну импедансу од 75 ома и повезани су на антене коаксијалним каблом управо те карактеристичне импедансе.

Да би се апроксимирали идеални ЕМФ генератори, извори напона напајања који се користе у свим индустријским и кућним електронским уређајима су направљени помоћу посебних електронских кола за стабилизацију излазног напона, који омогућавају да се издржи скоро константан излазни напон извора напајања у датом опсегу струја које повлачи ЕМФ извор (понекад се назива извор напона).

На електричним дијаграмима извори ЕМФ су приказани на следећи начин: Е — извор константне ЕМФ, е (т) је извор хармонијске (променљиве) ЕМФ у облику функције времена.

Електромоторна сила Е батерије идентичних ћелија повезаних у серију једнака је електромоторној сили једне ћелије Е помноженој са бројем елемената н батерије: Е = нЕ.

Погледајте и на ову тему: Извори ЕМФ и струје: главне карактеристике и разлике