suất điện động EMF là gì

Lực điện động (EMF) - trong một thiết bị thực hiện phân tách cưỡng bức các điện tích dương và âm (máy phát điện), giá trị bằng số bằng hiệu điện thế giữa các cực của máy phát khi không có dòng điện trong mạch của nó được đo bằng vôn.

Nguồn năng lượng điện từ (máy phát điện) — thiết bị chuyển đổi năng lượng của bất kỳ dạng phi điện nào thành điện. Các nguồn như vậy, ví dụ, satsa:

• máy phát điện trong các nhà máy điện (nhiệt điện, gió, hạt nhân, thủy điện), chuyển đổi cơ năng thành điện năng;

• tế bào điện (pin) và các loại ắc quy, chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện, v.v.

EMF bằng số với công do ngoại lực thực hiện trong việc di chuyển một đơn vị điện tích dương bên trong nguồn hoặc bản thân nguồn dẫn một đơn vị điện tích dương trong một mạch kín.

Suất điện động EMF E là đại lượng vô hướng đặc trưng cho khả năng sinh ra dòng điện cảm ứng của từ trường ngoài và điện trường cảm ứng.Emf E bằng số với công (năng lượng) W tính bằng joules (J) mà trường này tiêu hao để di chuyển một điện tích đơn vị (1 C) từ một điểm trên trường này sang một điểm khác.

Đơn vị đo EMF là vôn (V). Do đó, emf bằng 1 V nếu khi một điện tích 1 C di chuyển qua một mạch kín, công của 1 J được thực hiện: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Chuyển phí qua trang web mạch điện kèm theo tiêu hao năng lượng.

Một giá trị có chữ số bằng với công mà nguồn thực hiện bằng cách dẫn một điện tích dương dọc theo một phần nhất định của mạch được gọi là điện áp U. Vì mạch bao gồm các phần bên ngoài và bên trong, chúng phân biệt các khái niệm về điện áp bên ngoài. Phần Uvsh và Uvt nội bộ.

Từ những gì đã nói, rõ ràng là EMF của nguồn bằng tổng các điện áp của các phần U bên ngoài và U bên trong của mạch:

E = Uears + UW

Công thức này biểu thị định luật bảo toàn năng lượng cho một mạch điện.

Chỉ có thể đo điện áp ở các phần khác nhau của mạch khi mạch đã đóng. EMF được đo giữa các cực nguồn mạch hở.

Điện áp, EMF và sụt áp cho mạng hai đầu cuối đang hoạt động

Hướng EMF — đây là hướng chuyển động cưỡng bức của các điện tích dương bên trong máy phát từ âm sang dương dưới tác động của bản chất khác với điện.

Nội trở của máy phát điện là điện trở của các phần tử kết cấu trong nó.

Một nguồn EMF lý tưởng — một máy phát điện, điện trở trong bằng 0 và điện áp trên các cực của nó không phụ thuộc vào tải. Sức mạnh của một nguồn EMF lý tưởng là vô hạn.

Hình ảnh có điều kiện (sơ đồ điện) của máy phát EMF lý tưởng có giá trị E được hiển thị trong Hình.1, một.

Nguồn EMF thực, không giống như nguồn lý tưởng, chứa điện trở trong Ri và điện áp của nó phụ thuộc vào tải (Hình 1., b) và công suất của nguồn là hữu hạn. Mạch điện của máy phát EMF thực là một kết nối nối tiếp của máy phát EMF lý tưởng E và điện trở trong của nó Ri.

Nguồn EMF: a — lý tưởng; b - thực

Trong thực tế, để đưa chế độ hoạt động của máy phát EMF thực gần hơn với chế độ vận hành lý tưởng, điện trở trong của máy phát thực Ri được cố gắng càng nhỏ càng tốt và điện trở tải Rn ít nhất phải được kết nối. 10 lần giá trị điện trở trong của máy phát, tức là cần thỏa mãn điều kiện: Rn >> Ri

Để điện áp đầu ra của máy phát EMF thực không phụ thuộc vào tải, nó được ổn định bằng cách sử dụng các mạch ổn định điện áp điện tử đặc biệt.

Vì điện trở trong của máy phát EMF thực không thể nhỏ vô cùng, nên nó được giảm thiểu và thực hiện như một tiêu chuẩn cho khả năng kết nối phối hợp của người tiêu dùng năng lượng với nó. Trong kỹ thuật vô tuyến điện, giá trị điện trở đầu ra tiêu chuẩn của máy phát EMF là 50 ôm (tiêu chuẩn công nghiệp) và 75 ôm (tiêu chuẩn gia đình).

Ví dụ: tất cả các máy thu hình đều có trở kháng đầu vào là 75 ôm và được kết nối với ăng-ten bằng cáp đồng trục có trở kháng đặc tính chính xác như vậy.

Để tính gần đúng các máy phát EMF lý tưởng, các nguồn điện áp cung cấp được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử công nghiệp và gia dụng được chế tạo bằng các mạch điện tử đặc biệt để ổn định điện áp đầu ra, cho phép chịu được điện áp đầu ra gần như không đổi của nguồn điện trong một phạm vi nhất định của dòng điện được tạo ra bởi nguồn EMF (đôi khi được gọi là nguồn điện áp).

Trên sơ đồ điện, các nguồn EMF được mô tả như sau: E — nguồn EMF không đổi, e(t) là nguồn EMF điều hòa (biến thiên) ở dạng hàm thời gian.

Suất điện động E của một pin gồm các ô giống hệt nhau mắc nối tiếp bằng suất điện động của một ô E nhân với số phần tử n của pin: E = nE.

Xem thêm về chủ đề này: Nguồn EMF và hiện tại: đặc điểm và sự khác biệt chính