წყარო emf კონცეფცია. Ელექტრომამოძრავებელი ძალა. მიმდინარე წყაროს შიდა წინააღმდეგობა. EMF- ის განსაზღვრა ფიზიკაში

ამ გაკვეთილში ჩვენ უფრო ახლოს განვიხილავთ გრძელვადიანი ელექტრული დენის უზრუნველყოფის მექანიზმს. მოდით შემოვიღოთ ცნება "ენერგიის წყარო", "გარე ძალები", აღწეროთ მათი მოქმედების პრინციპი და ასევე შემოვიღოთ ელექტროძრავის ძალის ცნება.

თემა: DC კანონები
გაკვეთილი: ელექტროძრავის ძალა

ერთ-ერთ წარსულ თემაში (ელექტრული დენის არსებობის პირობები), უკვე დგას ელექტროენერგიის არსებობის გრძელვადიანი შენარჩუნებისათვის ენერგიის წყაროს საჭიროების საკითხი. რა თქმა უნდა, თავად დენის მიღება შესაძლებელია ასეთი ელექტრომომარაგების გარეშე. მაგალითად, კონდენსატორის გამონადენი კამერის ციმციმისას. მაგრამ ასეთი დენი იქნება ძალიან გარდამავალი (სურ. 1).

ბრინჯი 1. მოკლევადიანი დენი ორი საპირისპიროდ დამუხტული ელექტროსკოპის ურთიერთშეთანხმების დროს ()

კულონის ძალები ყოველთვის ცდილობენ დააკავშირონ ბრალდებისგან განსხვავებით, რითაც პოტენციალს ათანაბრებენ მთელ ჯაჭვში. და, როგორც მოგეხსენებათ, ველისა და დინების არსებობისთვის საჭიროა პოტენციური განსხვავება. ამრიგად, არ შეიძლება სხვა ძალების გარეშე, რომლებიც გამოყოფენ მუხტებს და ინარჩუნებენ პოტენციურ განსხვავებას.

განმარტება.გარე ძალები - არაელექტრული წარმოშობის ძალები, რომლებიც მიზნად ისახავს მუხტების დაშლას.

ეს ძალები შეიძლება იყოს განსხვავებული ხასიათის წყაროს ტიპის მიხედვით. ბატარეებში ისინი ქიმიური წარმოშობისაა, ელექტრო გენერატორებში - მაგნიტური. ისინი უზრუნველყოფენ დენის არსებობას, რადგან დახურულ მარყუჟში ელექტრული ძალების მუშაობა ყოველთვის ნულია.

ენერგიის წყაროების მეორე ამოცანა, გარდა პოტენციური განსხვავების შენარჩუნებისა, არის ენერგიის დანაკარგების შევსება ელექტრონების სხვა ნაწილაკებთან შეჯახების შედეგად, რის შედეგადაც პირველი კარგავს კინეტიკურ ენერგიას, ხოლო გამტარის შიდა ენერგია იზრდება.

წყაროს შიგნით არსებული გარეგანი ძალები ასრულებენ მუშაობას ელექტრული ძალების წინააღმდეგ, ავრცელებენ მუხტებს მათი ბუნებრივი კურსის საპირისპირო მხარეებზე (როდესაც ისინი მოძრაობენ გარე წრეში) (სურ. 2).

ბრინჯი 2. გარე ძალების მოქმედების სქემა

ენერგიის წყაროს მოქმედების ანალოგი შეიძლება ჩაითვალოს წყლის ტუმბოზე, რომელიც წყალს უშვებს მისი ბუნებრივი მიმდინარეობის საწინააღმდეგოდ (ქვემოდან ზემოდან, ბინებში). პირიქით, წყალი ბუნებრივად იშლება სიმძიმის გავლენის ქვეშ, მაგრამ ბინის წყალმომარაგების უწყვეტი მუშაობისთვის აუცილებელია ტუმბოს უწყვეტი მოქმედება.

განმარტება.ელექტროძრავის ძალა - გარე ძალების მუშაობის თანაფარდობა მუხტის გადასატანად ამ მუხტის სიდიდეზე. Დანიშნულება -:

გაზომვის ერთეული:

ჩასმა. ღია და დახურული წრის EMF

განვიხილოთ შემდეგი წრე (სურათი 3):

ბრინჯი 3

ღია გასაღებით და იდეალური ვოლტმეტრით (წინააღმდეგობა უსასრულოდ დიდია), წრეში არ იქნება დენი და მხოლოდ მუხტების გამიჯვნაზე მუშაობა შესრულდება გალვანური უჯრედის შიგნით. ამ შემთხვევაში, ვოლტმეტრი აჩვენებს EMF მნიშვნელობას.

როდესაც გასაღები დახურულია, დენი შემოვა წრეში და ვოლტმეტრი აღარ აჩვენებს EMF მნიშვნელობას, ის აჩვენებს ძაბვის მნიშვნელობას, იგივე როგორც რეზისტორის ბოლოებზე. Შეკრული წრე:

აქ: - ძაბვა გარე წრეზე (დატვირთვა და მიწოდების მავთულები); - ძაბვა გალვანური უჯრედის შიგნით.

მომდევნო გაკვეთილზე ჩვენ შევისწავლით ომის კანონს სრული წრედ.

ბიბლიოგრაფია

  1. ტიხომიროვა ს.ა., იავორსკი ბ.მ. ფიზიკა (ძირითადი დონე) - მ .: მნემოსინა, 2012 წ.
  2. გენდენშტეინი L.E., დიკ ი.უ. ფიზიკა მე –10 კლასი. - მ .: ილექსი, 2005 წ.
  3. მიაკიშევი გ.ია, სინიაკოვი ა.ზ., სლობოდსკოვი ბ.ა. ფიზიკა. ელექტროდინამიკა. - მ .: 2010 წ.
  1. ens.tpu.ru ().
  2. physbook.ru ().
  3. ელექტროდინამიკა. narod.ru ().

Საშინაო დავალება

  1. რა არის გარე ძალები, როგორია მათი ბუნება?
  2. როგორ უკავშირდება ძაბვა მიმდინარე წყაროს ღია პოლუსებზე მის EMF- სთან?
  3. როგორ გარდაიქმნება და გადადის ენერგია დახურულ წრეში?
  4. * ფანრის ბატარეის EMF არის 4.5 ვ. დაიწვება თუ არა 4.5 ვ ნათურა ამ ბატარეის სრული ნათებით? რატომ?

ელექტრული დენი არ მიედინება სპილენძის მავთულში იმავე მიზეზის გამო, რომ წყალი სტაციონარულად რჩება ჰორიზონტალურ მილში. თუ მილის ერთი ბოლო უკავშირდება წყალსაცავს ისე, რომ შეიქმნას დიფერენციალური წნევა, ერთი ბოლოდან გამოვა სითხე. ანალოგიურად, მუდმივი დენის შესანარჩუნებლად საჭიროა გარე გავლენა მუხტების გადასატანად. ამ ეფექტს ეწოდება ელექტროძრავის ძალა ან EMF.

მე -18 საუკუნის ბოლოდან მე -19 საუკუნის დასაწყისამდე, მეცნიერთა მუშაობამ, როგორიცაა კულმონმა, ლაგრანჟმა და პუასონმა ჩაუყარა მათემატიკური საფუძვლები ელექტროსტატიკური რაოდენობების განსაზღვრისათვის. ამ ისტორიულ ეტაპზე ელექტროენერგიის გაგების პროგრესი აშკარაა. ფრანკლინმა უკვე შემოიღო კონცეფცია "ელექტრული ნივთიერების რაოდენობა", მაგრამ ჯერჯერობით არც მას და არც მის მემკვიდრეებს არ შეუძლიათ მისი გაზომვა.

გალვანის ექსპერიმენტების შემდეგ, ვოლტა ცდილობდა მოეპოვებინა მტკიცებულება, რომ ცხოველის "გალვანური სითხეები" ისეთივე ხასიათის იყო, როგორც სტატიკური ელექტროენერგია. სიმართლის ძიებისას მან აღმოაჩინა, რომ როდესაც სხვადასხვა ლითონის ორი ელექტროდი კონტაქტშია ელექტროლიტის საშუალებით, ორივე დამუხტულია და რჩება დამუხტული, მიუხედავად იმისა, რომ წრე დახურულია დატვირთვით. ეს ფენომენი არ შეესაბამება ელექტროენერგიის შესახებ არსებულ წარმოდგენებს, რადგან ასეთ შემთხვევაში ელექტროსტატიკური მუხტები უნდა გაერთიანდეს.

ვოლტამ შემოიღო ახალი განმარტება იმ ძალის შესახებ, რომელიც მოქმედებს მუხტების გამოყოფისა და ამ მდგომარეობაში შენარჩუნების მიმართულებით. მან მას ელექტრომოძრაობა უწოდა. ბატარეის მუშაობის აღწერილობის ასეთი ახსნა არ ჯდებოდა ფიზიკის თეორიულ საფუძვლებში. XIX საუკუნის პირველი მესამედის კულონის პარადიგმაში ე. და ა.შ. ვოლტა განისაზღვრა ზოგიერთ სხეულში ელექტროენერგიის გამომუშავების უნარით.

ელექტრული სქემების მუშაობის ახსნაში ყველაზე მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა ომმა. არაერთი ექსპერიმენტის შედეგმა მიიყვანა იგი ელექტრული გამტარობის თეორიის აგებამდე. მან შემოიღო "ძაბვის" მნიშვნელობა და განსაზღვრა ის, როგორც კონტაქტების პოტენციური განსხვავება. ფურიეს მსგავსად, რომელიც თავის თეორიაში განასხვავებდა სითბოს და ტემპერატურის რაოდენობას სითბოს გადაცემაში, ომმა შექმნა მოდელი ანალოგიით, რომელიც ეხებოდა გადაცემული მუხტის რაოდენობას, ძაბვას და ელექტროგამტარობას. ომის კანონი არ ეწინააღმდეგებოდა დაგროვილ ცოდნას ელექტროსტატიკური ელექტროენერგიის შესახებ.

ფიზიკაში ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა ელექტრომამოძრავებელი ძალა(შემოკლებით - EMF) გამოიყენება როგორც ძირითადი წყაროების დამახასიათებელი ძირითადი ენერგია.

ელექტროძრავის ძალა (EMF)

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) - ენერგიის წყაროს უნარი შექმნას და შეინარჩუნოს ტერმინალებზე პოტენციური განსხვავება.

EMF- იზომება ვოლტებში

წყაროს ტერმინალებში ძაბვა ყოველთვის ნაკლებია EMFძაბვის ვარდნის ოდენობით.


Ელექტრომამოძრავებელი ძალა

U RH = E - U R0

U RH - ძაბვა წყაროს ტერმინალებში. იზომება დახურული გარე წრედით.

E - EMF - იზომება ქარხანაში.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც უტოლდება სამუშაოს გაყოფის კოეფიციენტს, რომელიც, როდესაც ელექტრული მუხტი მოძრაობს, გარე ძალების მიერ ხდება დახურულ წრეში, თვით ამ მუხტამდე.

უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტრომამოძრავებელი ძალამიმდინარე წყაროში, ის ასევე წარმოიქმნება დინების არარსებობის შემთხვევაში, ანუ როდესაც წრე ღიაა. ამ სიტუაციას ჩვეულებრივ უწოდებენ "უმოქმედო" და თავად ღირებულებას EMFროდესაც ის უტოლდება იმ პოტენციალის სხვაობას, რომელიც ხელმისაწვდომია მიმდინარე წყაროს ტერმინალებზე.

ქიმიური ელექტროძრავის ძალა

ქიმიური ელექტრომამოძრავებელი ძალაარის აკუმულატორებში, გალვანურ ბატარეებში კოროზიული პროცესების დროს. პრინციპიდან გამომდინარე, რომელზედაც აგებულია კონკრეტული დენის წყაროს მოქმედება, მათ უწოდებენ ბატარეებს ან გალვანურ უჯრედებს.

გალვანური უჯრედების ერთ -ერთი მთავარი განმასხვავებელი მახასიათებელია ის, რომ ენერგიის ეს წყაროები, ასე ვთქვათ, ერთჯერადია. მათი ფუნქციონირების დროს, ის აქტიური ნივთიერებები, რის გამოც ელექტროენერგია გამოიყოფა, ქიმიური რეაქციების შედეგად, თითქმის მთლიანად იშლება. სწორედ ამიტომ, თუ გალვანური უჯრედი მთლიანად განმუხტულია, მაშინ შეუძლებელია მისი შემდგომი გამოყენება, როგორც მიმდინარე წყარო.

გალვანური უჯრედებისგან განსხვავებით, ბატარეები მრავალჯერადია. ეს შესაძლებელია, რადგან მათში მიმდინარე ქიმიური რეაქციები შექცევადია.

ელექტრომაგნიტური ელექტროძრავის ძალა

ელექტრომაგნიტური EMFხდება ისეთი მოწყობილობების მუშაობის დროს, როგორიცაა დინამოები, ელექტროძრავები, ჩოქები, ტრანსფორმატორები და ა.

მისი არსი ასეთია: როდესაც მაგნიტურ ველში გამტარებს ათავსებთ და მათში ისე მოძრაობთ, რომ ხდება ძალის მაგნიტური ხაზების კვეთა, ხდება ხელმძღვანელობა EMF... თუ წრე დახურულია, მაშინ მასში წარმოიქმნება ელექტრული დენი.

ფიზიკაში ზემოთ აღწერილ ფენომენს ელექტრომაგნიტური ინდუქცია ეწოდება. Ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც შემდეგ გამოწვეულია, ე.წ EMFინდუქცია

უნდა აღინიშნოს, რომ მიზანია EMFინდუქცია ხდება არა მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც გამტარი მოძრაობს მაგნიტურ ველში, არამედ როდესაც ის სტაციონარულად რჩება, მაგრამ ამავე დროს იცვლება მაგნიტური ველი.

ფოტოელექტრული ელექტროძრავის ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც არსებობს გარე ან შიდა ფოტოელექტრული ეფექტი.

ფიზიკაში, ფოტოელექტრული ეფექტი (ფოტოელექტრული ეფექტი) ნიშნავს ფენომენების იმ ჯგუფს, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც ნივთიერება შუქდება და ამავე დროს ის ასხივებს ელექტრონებს. ამას ეწოდება გარე ფოტოელექტრული ეფექტი. თუ ამავე დროს გამოჩნდება ელექტრომამოძრავებელი ძალაან ნივთიერების ელექტრული გამტარობა იცვლება, მაშინ ერთი საუბრობს შიდა ფოტოელექტრულ ეფექტზე.

დღესდღეობით, როგორც გარე, ასევე შიდა ფოტოეფექტები ფართოდ გამოიყენება უზარმაზარი რაოდენობის ისეთი სინათლის მიმღებების დიზაინისა და წარმოებისთვის, რომლებიც სინათლის სიგნალებს გარდაქმნიან ელექტრულად. ყველა ამ მოწყობილობას ფოტოელემენტები ეწოდება და გამოიყენება როგორც ტექნოლოგიაში, ასევე სხვადასხვა სამეცნიერო კვლევაში. კერძოდ, ეს არის ფოტოელემენტები, რომლებიც გამოიყენება ყველაზე ობიექტური ოპტიკური გაზომვებისათვის.

ელექტროსტატიკური მამოძრავებელი ძალა

რაც შეეხება ამ ტიპს ელექტრომამოძრავებელი ძალა, მაშინ ის, მაგალითად, ხდება ელექტროფორის ერთეულებში წარმოქმნილი მექანიკური ხახუნის დროს (სპეციალური ლაბორატორიული ჩვენება და დამხმარე მოწყობილობები), ის ასევე ხდება ჭექა -ქუხილის ღრუბლებში.

Wimshurst გენერატორები (ეს არის ელექტროფორის მანქანების სხვა სახელი) იყენებენ ისეთ ფენომენს, როგორიცაა ელექტროსტატიკური ინდუქცია მათი მუშაობისთვის. მათი მუშაობის დროს, ელექტრული მუხტები გროვდება ბოძებზე, ლეიდენის ბანკებში და პოტენციურმა განსხვავებამ შეიძლება მიაღწიოს ძალიან მყარ მნიშვნელობებს (რამდენიმე ასეულ ათას ვოლტამდე).

სტატიკური ელექტროენერგიის ხასიათი ის არის, რომ ხდება მაშინ, როდესაც ელექტრონების დაკარგვის ან მოპოვების გამო ირღვევა ინტრამოლეკულური ან ინტრაატომური წონასწორობა.

პიეზოელექტრული ელექტროძრავის ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც ხდება ნივთიერებების შეკუმშვა ან გაჭიმვა, რომელსაც პიეზოელექტრული ეწოდება. ისინი ფართოდ გამოიყენება ისეთ დიზაინებში, როგორიცაა პიეზო სენსორები, ბროლის ოსცილატორები, ჰიდროფონები და სხვა.

ეს არის პიეზოელექტრული ეფექტი, რომელიც ემყარება პიეზოელექტრული სენსორების მუშაობას. ისინი თავად მიეკუთვნებიან ეგრეთ წოდებული გენერატორის ტიპის სენსორებს. მათში, შეყვანის რაოდენობა არის გამოყენებული ძალა, ხოლო გამომავალი რაოდენობა არის ელექტროენერგიის რაოდენობა.

რაც შეეხება მოწყობილობებს, როგორიცაა ჰიდროფონები, მათი მოქმედება ემყარება ეგრეთ წოდებულ პირდაპირ პიეზოელექტრული ეფექტის პრინციპს, რომელსაც აქვს პიეზოელექტრული მასალები. მისი არსი მდგომარეობს იმაში, რომ თუ ხმის წნევა გამოიყენება ამ მასალების ზედაპირზე, მაშინ პოტენციური განსხვავება წარმოიქმნება მათ ელექტროდებზე. უფრო მეტიც, ის პროპორციულია ხმის წნევის სიდიდის.

პიეზოელექტრული მასალების გამოყენების ერთ -ერთი მთავარი სფეროა კვარცის ოსცილატორების წარმოება კვარცის რეზონატორებით მათი დიზაინით. ასეთი მოწყობილობები გამიზნულია მკაცრად განსაზღვრული სიხშირის რხევების მისაღებად, რომლებიც სტაბილურია როგორც დროში, ასევე ტემპერატურის ცვლილებებით და ასევე აქვთ ფაზის ხმაურის ძალიან დაბალი დონე.

თერმოიონული ელექტროძრავის ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც დამუხტული ნაწილაკების თერმული ემისია ხდება მწვავე ელექტროდების ზედაპირიდან. თერმოიონული ემისია ფართოდ გამოიყენება პრაქტიკაში, მაგალითად, თითქმის ყველა რადიო მილის მოქმედება ემყარება მას.

თერმოელექტრული ელექტროძრავის ძალა

ეს ჯიში EMFეს ხდება მაშინ, როდესაც განსხვავებული გამტარების სხვადასხვა ბოლოში, ან უბრალოდ მიკროსქემის სხვადასხვა ნაწილში, ტემპერატურა ძალიან არათანაბრად ნაწილდება.

თერმოელექტრული ელექტრომამოძრავებელი ძალაგამოიყენება მოწყობილობებში, როგორიცაა პირომეტრები, თერმოწყვილები და სამაცივრო მანქანები. სენსორებს, რომელთა მოქმედება ემყარება ამ ფენომენს, ეწოდება თერმოელექტრული და, ფაქტობრივად, თერმოწყვილები, რომლებიც შედგება ერთმანეთთან შედუღებული ელექტროდებისგან, დამზადებულია სხვადასხვა ლითონისგან. როდესაც ეს ელემენტები ან თბება ან გაცივდება, ა EMF, რომელიც თავისი სიდიდით არის ტემპერატურის ცვლილების პროპორციული.

ელექტროტექნიკაში, ელექტრული სქემების ელექტრომომარაგება ხასიათდება ელექტროძრავის ძალით (EMF).

რა არის EMF

ელექტრული წრის გარე წრეში ელექტრული მუხტები წყაროს პლუსიდან მინუსზე გადადიან და ქმნიან ელექტრულ დენს. წრეში მისი უწყვეტობის შესანარჩუნებლად, წყაროს უნდა ჰქონდეს ძალა, რომელსაც შეუძლია გადატვირთოს მუხტები ქვედადან უფრო მაღალ პოტენციალზე. არაელექტრული წარმოშობის ასეთი ძალა არის წყაროს EMF. მაგალითად, გალვანური უჯრედის EMF.

შესაბამისად, EMF (E) შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:

E = A / q,სად:

  • A - მუშაობა ჯოულებში;
  • q არის მუხტი კულომბში.

EMF- ის ღირებულება SI სისტემაში იზომება ვოლტებში (V).

ფორმულები და გამოთვლები

EMF არის სამუშაო, რომელსაც ასრულებენ გარე ძალები ელექტრული წრის გასწვრივ ერთეულის მუხტის გადასატანად

დახურული ელექტრული წრედის წრე მოიცავს გარე ნაწილს, რომელსაც ახასიათებს წინააღმდეგობა R და შიდა ნაწილს წყაროს წინააღმდეგობა Rvn. წრეში უწყვეტი დენი (In) შემოვა EMF მოქმედების შედეგად, რომელიც გადალახავს მიკროსქემის გარე და შიდა წინააღმდეგობას.

წრეში დენი განისაზღვრება ფორმულით (ომის კანონი):

In = E / (R + Rvn).

ამ შემთხვევაში, წყაროს ტერმინალებზე ძაბვა (U 12) განსხვავდება EMF– სგან ძაბვის ვარდნის ოდენობით წყაროს შიდა წინააღმდეგობის გასწვრივ.

U 12 = E - In * Rvn.

თუ წრე ღიაა და მასში დენი არის 0, მაშინ წყაროს EMF უდრის ძაბვას U 12.

ელექტრომომარაგების დიზაინერები ცდილობენ შეამცირონ შიდა წინააღმდეგობა Rvn, რადგან ამან შეიძლება დაუშვას წყაროდან მეტი დენის მიღება.

სად გამოიყენება

სხვადასხვა სახის EMF გამოიყენება ტექნოლოგიაში:

  • ქიმიური.გამოიყენება ბატარეებში და დატენვის ბატარეებში.
  • თერმოელექტრული.ეს ხდება მაშინ, როდესაც განსხვავებული ლითონების კონტაქტები თბება. გამოიყენება მაცივრებში, თერმოწყვილებებში.
  • ინდუქცია.წარმოიქმნება, როდესაც გამტარი გადაკვეთს მაგნიტურ ველს. ეფექტი გამოიყენება ელექტროძრავებში, გენერატორებში, ტრანსფორმატორებში.
  • ფოტოელექტრული.იგი გამოიყენება ფოტო უჯრედების შესაქმნელად.
  • პიეზოელექტრული.როდესაც მასალა გადაჭიმულია ან შეკუმშულია. გამოიყენება სენსორების, ბროლის ოსცილატორების წარმოებისთვის.

ამრიგად, EMF აუცილებელია მუდმივი დენის შესანარჩუნებლად და პოულობს პროგრამებს სხვადასხვა ტიპის ტექნოლოგიაში.

ლექციების ძებნა

EMF რიცხობრივად, ელექტროძრავის ძალა იზომება ელექტროენერგიის წყაროს მიერ შესრულებული სამუშაოებით, როდესაც ერთი დადებითი მუხტი გადადის მთელ დახურულ წრეზე. თუ ენერგიის წყარო, რომელიც ასრულებს სამუშაოს A, უზრუნველყოფს მუხტის გადაცემას დახურულ წრეზე, მაშინ მისი ელექტროძრავის ძალა (E) უდრის

SI სისტემაში ელექტრომოტორული ძალის გაზომვის ერთეული არის ვოლტი (v). ელექტრული ენერგიის წყაროს აქვს emf 1 ვოლტი, თუკი 1 კულუმბის მუხტის მთელ დახურულ წრეზე გადაადგილებისას მუშაობა შესრულებულია 1 ჯოულის ტოლი. სხვადასხვა წყაროებში ელექტროძრავის ძალების ფიზიკური ბუნება ძალიან განსხვავებულია.

თვითინდუქცია - დახურულ გამტარ მარყუჟში ინდუქციის EMF- ის გაჩენა, როდესაც მარყუჟის გასწვრივ მიმდინარე დინება იცვლება. როდესაც წრეში მიმდინარე I იცვლება, მაგნიტური ნაკადი B ამ წრეში შემოსაზღვრული ზედაპირის გავლით ასევე პროპორციულად იცვლება. ამ მაგნიტური ნაკადის ცვლილება კანონის ძალით ელექტრომაგნიტური ინდუქცია, იწვევს ამ წრეში ინდუქციური EMF E.- ის აღგზნებას.ამ ფენომენს ეწოდება თვითინდუქცია.

კონცეფცია დაკავშირებულია ურთიერთდახმარების კონცეფციასთან, რაც მისი განსაკუთრებული შემთხვევაა.

Ძალა. სიმძლავრე არის დროის ერთეულზე შესრულებული სამუშაო. ენერგია არის დროის ერთეულზე შესრულებული სამუშაო, ანუ გადასახადის გადაგზავნა ელექტრონულ ფოსტაზე. წრეში ან დახურულში ენერგია იხარჯება, რაც უდრის A = U * Q, რადგან ელექტროენერგიის რაოდენობა უდრის ამჟამინდელ სიძლიერეს, მაშინ Q = I * t, აქედან გამომდინარეობს, რომ A = U * მე * ტ P = A / t = U * Q / t = U * I = I * t * R = P = U * I (I)

1W = 1000mV, 1kW = 1000V, Pr = Pp + Po- სიმძლავრის ბალანსის ფორმულა. გენერატორის სიმძლავრე (EMF)

Pr = E * I, Pp = I * U სასარგებლო ძალა, ანუ ენერგია, რომელიც მოიხმარს დანაკარგების გარეშე. Po = I ^ 2 * R- ენერგიის დაკარგვა. წრე რომ ფუნქციონირებდეს, აუცილებელია ელექტრული წრეში ძალაუფლების ბალანსის დაცვა.

12. ომის კანონი ჯაჭვის განყოფილებისთვის.

მიკროსქემის მონაკვეთში დენის სიძლიერე პირდაპირპროპორციულია ძაბვის ამ გამტარის ბოლოებში და უკუპროპორციულია მისი წინააღმდეგობის: I = U / R;

1) U = I * R, 2) R = U / R

13. ომის კანონი სრული წრედისთვის.

წრედში დენის სიძლიერე პროპორციულია წრედ მოქმედ EMF- თან და უკუპროპორციულია წრის წინააღმდეგობების ჯამთან და წყაროს შიდა წინააღმდეგობასთან.

ძაბვის წყაროს EMF (V), - წრედში (A), - წრედის ყველა გარე ელემენტის წინააღმდეგობა (Ohm), - ძაბვის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა (Ohm). 1) E = I (R + r)? 2) R + r = E / I

14. სერია, რეზისტორების პარალელური კავშირი, ექვივალენტური წინააღმდეგობა. დენებისა და ძაბვების განაწილება.

როდესაც რამდენიმე რეზისტორი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, პირველი რეზისტორის დასასრული უკავშირდება მეორის დასაწყისს, მეორის დასასრული - მესამის დასაწყისს და ა.შ. ამ კავშირით, იგივე მიმდინარეობა I გადის ყველა ელემენტზე სერიის წრედან.

Ue = U1 + U2 + U3. ამრიგად, ძაბვა U წყაროს ტერმინალებში უდრის ძაბვების ჯამს თითოეულ სერიასთან დაკავშირებულ რეზისტორზე.

Re = R1 + R2 + R3, ანუ = I1 = I2 = I3, Ue = U1 + U2 + U3.

სერიული კავშირით, წრის წინააღმდეგობა იზრდება.

რეზისტორების პარალელური კავშირი. წინააღმდეგობების პარალელური კავშირი არის კავშირი, რომელშიც წინააღმდეგობების დასაწყისი უკავშირდება წყაროს ერთ ტერმინალს, ხოლო ბოლოები უკავშირდება მეორე ტერმინალს.

პარალელურად დაკავშირებული წინააღმდეგობების საერთო წინააღმდეგობა განისაზღვრება ფორმულით

პარალელურად დაკავშირებული რეზისტორების საერთო წინააღმდეგობა ყოველთვის ნაკლებია ამ კავშირში შემავალ უმცირეს წინააღმდეგობაზე.

როდესაც წინააღმდეგობები პარალელურად არის დაკავშირებული, მათზე ძაბვები ერთმანეთის ტოლია. Ue = U1 = U2 = U3 დენი I მიედინება წრეში, ხოლო დენები I1, I2, I3 მიედინება მისგან. ვინაიდან მოძრავი ელექტრული მუხტები არ გროვდება წერტილში, აშკარაა, რომ განშტოებისკენ მიმავალი მთლიანი მუხტი უტოლდება მისგან მომდინარე მთლიანი მუხტის: Ie = I1 + I2 + I3 ამიტომ პარალელური კავშირის მესამე თვისებას შეუძლია ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: მიკროსქემის განშტოებული ნაწილი უდრის პარალელურ ტოტებში დენების ჯამს. ორი პარალელური რეზისტორისთვის:

poisk-ru.ru

EMF- ის განსაზღვრა და მიმდინარე წყარო - მეგა ტრენერი

CHIPS, USUPS– ის ფილიალი

ნაციონალური მოძრაობის დეპარტამენტი

ელექტროსტატიკური სფეროს შესწავლა

სტუდენტები

მასწავლებელი

ჩელიაბინსკი

სამუშაოს მიზანი: განისაზღვროს ელექტროსტატიკური ველის თანაბარი პოტენციური ზედაპირების და ხაზების პოზიცია მოდელირების მეთოდის გამოყენებით, გამოთვალოს ველის სიძლიერე.

აღჭურვილობა: ლითონის კილიტა ფურცელი ქსელით და ელექტროდებით, VSP-33 კვების ბლოკი, მულტიმეტრი, ზონდი.

გამოთვლის ფორმულები

ელექტროსტატიკური ველი არის მატერიის ის ფორმა, რომელიც ვლინდება ელექტრული მუხტებზე მოქმედებით. ელექტროსტატიკური ველი იქმნება:

ველის სიძლიერე არის ინტენსივობა. ეს არის ვექტორი განსაზღვრული ...

ელექტროსტატიკური ველის ენერგიის მახასიათებელი არის პოტენციალი. განმარტებით, ის ტოლია ...

არსებობს კავშირი სფეროს ორ მახასიათებელს, ძალასა და პოტენციალს შორის:

სიცხადისთვის, ელექტროსტატიკური ველი გრაფიკულად არის გამოსახული ძალის ხაზებისა და თანაბარი პოტენციალის ხაზების გამოყენებით. ეს არის ხაზები ...

დაახლოებით თანაბარი პოტენციური ხაზების ადგილმდებარეობის მიხედვით, ინტენსივობა შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით:

სამუშაოს დასრულება

დაძაბულობის გამოთვლა E = ………………… ..

სიძლიერის გაზომვისას შეცდომის შეფასება δЕ =

კითხვების საკონტროლო პასუხები

CHIPS, USUPS– ის ფილიალი

ნაციონალური მოძრაობის დეპარტამენტი

EMF- ის განსაზღვრა და მიმდინარე წყაროს ძალა

სტუდენტები

მასწავლებელი

ჩელიაბინსკი

სამუშაოს მიზანი: კომპენსაციის მეთოდით განსაზღვროს პირდაპირი დენის წყაროს EMF, დადგინდეს სასარგებლო სიმძლავრე და ეფექტურობა დატვირთვის წინააღმდეგობის მიხედვით.

აღჭურვილობა: გამოკვლეული მიმდინარე წყარო, სტაბილიზირებული ძაბვის წყარო, წინააღმდეგობის ყუთი, მილიმეტრი, გალვანომეტრი.

გამოთვლის ფორმულები

მიმდინარე წყაროები არის მოწყობილობები, რომლებშიც ხდება კონვერტაცია განსხვავებული ტიპებიენერგია .........

ამჟამინდელი წყაროს მახასიათებელია ………… განმარტებით, ის უდრის თანაფარდობას ……………… ..

განვიხილოთ ელექტრული წრე მიმდინარე წყაროდან შიდა წინააღმდეგობით r, დახურულია დატვირთვით რ. წინააღმდეგობით ენერგიის შენარჩუნების კანონის თანახმად, გარე ძალების მუშაობა გარდაიქმნება ……… განტოლების მიხედვით ……………… ……… საიდან ვიღებთ ომის კანონს დახურული წრედისთვის ფორმით:

ელექტრომომარაგების გაზომვის საკომპენსაციო მეთოდით ელექტრომომარაგების ერთეულის BP მარეგულირებლის გამოყენებით, ძაბვა წინააღმდეგობის ყუთში R შეირჩევა ზუსტად ტოლი …………… .. მაშინ წყაროს EMF იქნება ………. რა

ენერგიის წყაროს წმინდა ძალა არის დატვირთვის დროს გაფანტული თერმული ძალა. ჯულ-ლენზის კანონის თანახმად ……………………………

Ohm- ის კანონის მიხედვით არსებული სიძლიერის შემცვლელი, ჩვენ ვიღებთ სასარგებლო სიმძლავრის ფორმულას:

მიმდინარე წყაროს მოქმედება ხასიათდება ეფექტურობით. ეს არის, განსაზღვრებით .......

ამჟამინდელი წყაროს ეფექტურობის ფორმულაა:

სამუშაოს დასრულება

EMF გაანგარიშების მაგალითი E = JR =

საშუალო EMF<Е> =

წყაროს EMF- ის გაზომვისას შემთხვევითი შეცდომის შეფასება =

EMF- ის გაზომვის შედეგი E = ……… ……… .V P = 90%.

გაანგარიშების მაგალითი: წმინდა ძალა: Ppol = J 2R =

სრული სიმძლავრე Rsatr =<Е>J = ეფექტურობა η

Ძალა

კითხვების საკონტროლო პასუხები

CHIPS, USUPS– ის ფილიალი

ნაციონალური მოძრაობის დეპარტამენტი

megaobuchalka.ru

EMF (ელექტროძრავის ძალა) და ძაბვას შორის ურთიერთობის ფორმულა.

ელექტრული დენის პრობლემებში ძაბვა და EMF (ელექტროძრავის ძალა) მოცემულია ან ნაპოვნია მოცემული. ამ პარამეტრებს შორის საკმაოდ მარტივი კავშირია. შემოვიღოთ ნებისმიერი ჯაჭვი (სურ. 1).

ბრინჯი 1. ურთიერთობა EMF და ძაბვას შორის

მიეცით წყარო EMF– ით

გარე წრედის ძაბვა. წყაროს შიდა წინააღმდეგობა არის - და გარე წრის წინააღმდეგობა არის. ამ სისტემაში მიედინება ელექტრული დენი. შემდეგ: (1) (2)

ლოგიკურია ვივარაუდოთ, რომ წყაროს მიერ წარმოქმნილი ელექტრონების რაოდენობა უდრის წრეში შემავალი ელექტრონების რაოდენობას, შემდეგ ჩვენ ვუტოლდებით (1) და (2):

ურთიერთობა (3) არის ურთიერთობა EMF და ძაბვას შორის DC სრული წრეში.

იდეალური სქემის პირობებში (წყაროს შიდა წინააღმდეგობა ნულის ტოლია

), EMF რიცხობრივად უდრის ძაბვას.

დასკვნა: ზემოაღნიშნული კოეფიციენტები გვეხმარება რიგ ამოცანებში, რომლებშიც მოცემულია მიმდინარე / ძაბვის წყაროს პარამეტრები, მაგრამ აუცილებელია დენის ან ძაბვის პოვნა მიკროსქემის ნებისმიერ ელემენტზე (რეზისტორი, კოჭა, ნათურა და ა.შ.) , და პირიქით.

www.abitur.by

EMF და ძაბვა

იმისათვის, რომ ელექტრული დენი დიდი ხნის განმავლობაში გაიაროს წრეში, აუცილებელია უწყვეტად შევინარჩუნოთ პოტენციური სხვაობა ძაბვის წყაროს პოლუსებზე. ანალოგიურად, თუ წყლის სხვადასხვა დონის ორი ჭურჭელი მილსადენით არის დაკავშირებული, წყალი გადავა ერთი ჭურვიდან მეორეში, სანამ გემების დონე არ გახდება თანაბარი. წყლის ერთ ჭურჭელში დამატებით და მეორედან გადინებით, შესაძლებელია უზრუნველყოთ, რომ წყლის მოძრაობა ჭურჭლებს შორის მილის მეშვეობით გაგრძელდება განუწყვეტლივ.

როდესაც ელექტროენერგიის წყარო მუშაობს, ანოდიდან ელექტრონები გადადიან კათოდზე.

აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ძალა მოქმედებს ელექტრული ენერგიის წყაროს შიგნით, რომელმაც უწყვეტად უნდა შეინარჩუნოს დენი წრეში, ანუ, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უნდა უზრუნველყოს ამ წყაროს მოქმედება.

მიზეზს, რომელიც ადგენს და ინარჩუნებს პოტენციურ განსხვავებას, იწვევს წრეწირში მიმდინარე დენს, გადალახავს მის გარე და შიდა წინააღმდეგობას, ეწოდება ელექტროძრავის ძალა (შემოკლებით e.d.s.) და აღინიშნება ასო E- ით.

ელექტროენერგიის წყაროების ელექტროძრავის ძალა წარმოიქმნება თითოეული მათგანისთვის დამახასიათებელი მიზეზების გავლენის ქვეშ.

ელექტროენერგიის ქიმიური წყაროები ( გალვანური უჯრედები, ბატარეები) ე. და ა.შ. მიიღება გენერატორებში ქიმიური რეაქციების შედეგად. და ა.შ. წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის გამო, თერმოელემენტებში - თერმული ენერგიის გამო.

პოტენციურ განსხვავებას, რომელიც იწვევს დენის გავლას ელექტრული წრის მონაკვეთის წინააღმდეგობის გავლით, ეწოდება ძაბვა ამ მონაკვეთის ბოლოებს შორის. ელექტროძრავის ძალა და ძაბვა იზომება ვოლტებში. გაზომვა ე. და ა.შ. და ძაბვა არის მოწყობილობები - ვოლტმეტრი (სურათი 1).

ათასობით ვოლტი - მილივოლტი - იზომება მილივოლტმეტრით, ათასობით ვოლტი - კილოვოლტი - კილოვოლტმეტრით.

გაზომვა ე. და ა.შ. ელექტრო ენერგიის წყარო, აუცილებელია ვოლტმეტრის დაკავშირება ამ წყაროს ტერმინალებთან ღია გარე წრედით (სურათი 2). ელექტრული წრედის ნებისმიერ მონაკვეთში ძაბვის გასაზომად, ვოლტმეტრი უნდა იყოს ჩართული ამ მონაკვეთის ბოლოებამდე (სურათი 3).

ვიდეო 1. რა არის ელექტროძრავის ძალა (ე. დ.)

წყარო: კუზნეცოვი MI, "ელექტროტექნიკის საფუძვლები" - მე -9 გამოცემა, გადახედული - მოსკოვი: უმაღლესი სკოლა, 1964 წ. - 560 წ.

www.electromechanics.ru

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა. | პეტერბურგის პედაგოგთა ასოციაცია

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა.

ამჟამინდელი წყაროს როლი: გარე ძალების მიერ სამუშაოს შესრულების გამო ბრალდების გამოყოფა. ნებისმიერი ძალა, რომელიც მოქმედებს ბრალდებაზე, გარდა პოტენციური ძალებიელექტროსტატიკური წარმოშობის (ანუ კულონის) ეწოდება გარე ძალები.

(გარე ძალები აიხსნება ელექტრონებისა და ბირთვების ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედებით)

EMF არის ენერგიის მახასიათებელი წყარო. ეს არის ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც უდრის გარე ძალების მიერ შესრულებული სამუშაოს თანაფარდობას, როდესაც ელექტრული მუხტი დახურულ წრეზე მოძრაობს ამ მუხტზე:

იზომება ვოლტებში (V).

წყაროს კიდევ ერთი მახასიათებელი არის მიმდინარე წყაროს შიდა წინააღმდეგობა: r.

ომის კანონი სრული წრისთვის.

ენერგიის გარდაქმნები წრეში:

- ენერგიის კონსერვაციის კანონი

(A- გარე ძალების მუშაობა; Avnesh.- წრის მუშაობა გარე წრეწირზე R წინააღმდეგობით; ავტ.- დენის მუშაობა წყაროს შიდა წინააღმდეგობაზე რ.)

ომის კანონი: DC წრეში დენი პირდაპირპროპორციულია მიმდინარე წყაროს EMF– სთან და უკუპროპორციულია ელექტრული წრის მთლიანი წინააღმდეგობის.

შედეგები:

1. თუ R >> r, მაშინ ε = U. გაზომეთ e მაღალი წინააღმდეგობის ვოლტმეტრით ღია გარე წრედით.

2. თუ რ<

3. ჯაჭვის შიდა მონაკვეთზე: Aint = U1q, ჯაჭვის გარე მონაკვეთზე: Aout = U2q.

A = Aint + Aext. შემდეგ: εq = U1q + U2q. ამიტომ: ε = U1 + U2

მიმდინარე წყაროს EMF უდრის ძაბვის ვარდნის ჯამს წრის გარე და შიდა მონაკვეთებში.

4. თუ R იზრდება, მაშინ მე მცირდება. - როდესაც წრეში დენი მცირდება, ძაბვა იზრდება!

5. სიმძლავრე: ა) სრული.

ბ) სასარგებლო. .

გ) დაკარგული. .

დ) ეფექტურობა .

მიმდინარე წყაროების კავშირი.

1. წყაროების სერიული კავშირი: წრის მთლიანი EMF უდრის ცალკეული წყაროების EMF- ის ალგებრულ ჯამს, მთლიანი შიდა წინააღმდეგობა უდრის ყველა მიმდინარე წყაროს შიდა წინააღმდეგობების ჯამს. თუ ყველა წყარო ერთნაირია და ჩართულია ერთი მიმართულებით, მაშინ.

შემდეგ zn Oma დაიწერება სახით:

2. წყაროების პარალელური კავშირი: ერთ – ერთი წყარო (უმაღლესი EMF– ით) მუშაობს როგორც წყარო, დანარჩენი - როგორც მომხმარებელი (ბატარეის დატენვა ემყარება ამ პრინციპს). გაანგარიშება კირხჰოფის წესების მიხედვით (იხ.).

თუ ყველა წყარო ერთნაირია, მაშინ ომის კანონი დაიწერება სახით:

ომის კანონი ჯაჭვის არაერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის.

- ნიშნები "+" ან "-" შეირჩევა იმისდა მიხედვით, მიმართულია თუ არა EMF წყაროს და ელექტრული ველის მიერ წარმოქმნილი დენები ერთი მიმართულებით ან საპირისპირო მიმართულებით.

1. დენების ალგებრული ჯამი თითოეულ კვანძში (განშტოების წერტილი) უდრის 0. - ელექტრული მუხტის კონსერვაციის კანონის შედეგი.

ომის კანონის შედეგი ჯაჭვის არაერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის.

დინების მიმართულება არჩეულია თვითნებურად. თუ გამოთვლების შემდეგ დენის მნიშვნელობა უარყოფითია, მაშინ მიმართულება საპირისპიროა.

დახურული მარყუჟი გვერდის ავლით ხდება ერთი მიმართულებით. თუ შემოვლითი მიმართულება ემთხვევა დენის მიმართულებას, მაშინ IR> 0. თუ შემოვლისას ისინი მიდიან წყაროს "+" - ზე, მაშინ მისი EMF უარყოფითია.

განტოლებათა სისტემა უნდა შეიცავდეს ყველა EMF და ყველა წინააღმდეგობას. რომ სისტემა უნდა შედგებოდეს ერთი განტოლებისა დენებისა და k -1 - ე განტოლებისაგან EMF (k არის დახურული სქემების რაოდენობა).

www.eduspb.com

რა არის emf - ფორმულა და გამოყენება

ელექტროტექნიკაში, ელექტრული სქემების ელექტრომომარაგება ხასიათდება ელექტროძრავის ძალით (EMF).

რა არის EMF

ელექტრული წრის გარე წრეში ელექტრული მუხტები წყაროს პლუსიდან მინუსზე გადადიან და ქმნიან ელექტრულ დენს. წრეში მისი უწყვეტობის შესანარჩუნებლად, წყაროს უნდა ჰქონდეს ძალა, რომელსაც შეუძლია გადატვირთოს მუხტები ქვედადან უფრო მაღალ პოტენციალზე. არაელექტრული წარმოშობის ასეთი ძალა არის წყაროს EMF. მაგალითად, გალვანური უჯრედის EMF.

შესაბამისად, EMF (E) შეიძლება გამოითვალოს შემდეგნაირად:

  • A - მუშაობა ჯოულებში;
  • q არის მუხტი კულომბში.

EMF- ის ღირებულება SI სისტემაში იზომება ვოლტებში (V).

ფორმულები და გამოთვლები


EMF არის სამუშაო, რომელსაც ასრულებენ გარე ძალები ელექტრული წრის გასწვრივ ერთეულის მუხტის გადასატანად

დახურული ელექტრული წრედის წრე მოიცავს გარე ნაწილს, რომელსაც ახასიათებს წინააღმდეგობა R და შიდა ნაწილს წყაროს წინააღმდეგობა Rvn. წრეში უწყვეტი დენი (In) შემოვა EMF მოქმედების შედეგად, რომელიც გადალახავს მიკროსქემის გარე და შიდა წინააღმდეგობას.

წრეში დენი განისაზღვრება ფორმულით (ომის კანონი):

In = E / (R + Rvn).

ამ შემთხვევაში, წყაროს ტერმინალებზე ძაბვა (U12) განსხვავდება EMF– სგან ძაბვის ვარდნის ოდენობით წყაროს შიდა წინააღმდეგობის გასწვრივ.

U12 = E - In * Rin.

თუ წრე ღიაა და მასში დენი არის 0, მაშინ წყაროს EMF უდრის ძაბვას U12.

ელექტრომომარაგების დიზაინერები ცდილობენ შეამცირონ შიდა წინააღმდეგობა Rvn, რადგან ამან შეიძლება დაუშვას წყაროდან მეტი დენის მიღება.

სად გამოიყენება

სხვადასხვა სახის EMF გამოიყენება ტექნოლოგიაში:

  • ქიმიური. გამოიყენება ბატარეებში და დატენვის ბატარეებში.
  • თერმოელექტრული. ეს ხდება მაშინ, როდესაც განსხვავებული ლითონების კონტაქტები თბება. გამოიყენება მაცივრებში, თერმოწყვილებებში.
  • ინდუქცია. წარმოიქმნება, როდესაც გამტარი გადაკვეთს მაგნიტურ ველს. ეფექტი გამოიყენება ელექტროძრავებში, გენერატორებში, ტრანსფორმატორებში.
  • ფოტოელექტრული. იგი გამოიყენება ფოტო უჯრედების შესაქმნელად.
  • პიეზოელექტრული. როდესაც მასალა გადაჭიმულია ან შეკუმშულია. გამოიყენება სენსორების, ბროლის ოსცილატორების წარმოებისთვის.

ამრიგად, EMF აუცილებელია მუდმივი დენის შესანარჩუნებლად და პოულობს პროგრამებს სხვადასხვა ტიპის ტექნოლოგიაში.

elektro.guru

ელექტროძრავის ძალა - WiKi

ელექტროძრავის ძალა (EMF) არის სკალარული ფიზიკური რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს გარე ძალების მუშაობას, ანუ ნებისმიერი ელექტრული წარმოშობის ძალებს, რომლებიც მოქმედებენ კვაზი სტაციონარულ DC ან AC სქემებში. დახურულ გამტარ წრედში EMF უდრის ამ ძალების მუშაობას ერთი პოზიტიური მუხტის გადატანა მთელ წრეზე.

ელექტრული ველის სიძლიერის ანალოგიით, შემოღებულია E → ex (\ displaystyle (\ vec (E)) _ (ex)) გარე ძალების სიძლიერის კონცეფცია, რომელიც გაგებულია, როგორც ვექტორული ფიზიკური რაოდენობა საგამოცდო ელექტრულ მუხტზე მოქმედი გარე ძალის თანაფარდობა ამ მუხტის მნიშვნელობასთან. შემდეგ, დახურულ მარყუჟში L (\ displaystyle L), EMF იქნება:

E = ∮L⁡E → ex⋅dl →, (\ displaystyle (\ mathcal (E)) = \ oint \ limit _ (L) (\ vec (E)) _ (ex) \ cdot (\ vec (dl) ),)

სადაც dl → (\ displaystyle (\ vec (dl))) არის გზის ელემენტი.

EMF, ისევე როგორც ძაბვა, ერთეულების საერთაშორისო სისტემაში (SI) იზომება ვოლტებში. თქვენ შეგიძლიათ ისაუბროთ ელექტროძრავის ძალაზე წრის ნებისმიერ ნაწილში. ეს არის გარე ძალების სპეციფიკური მუშაობა არა მთელ წრეში, არამედ მხოლოდ ამ სფეროში. გალვანური უჯრედის EMF არის გარე ძალების მუშაობა, როდესაც ერთი დადებითი მუხტი უჯრედის შიგნით გადადის ერთი პოლუსიდან მეორეზე. გარე ძალების მუშაობა არ შეიძლება გამოითქვას პოტენციური განსხვავებით, ვინაიდან გარე ძალები არა პოტენციურია და მათი მუშაობა დამოკიდებულია ტრაექტორიის ფორმაზე. მაგალითად, გარე ძალების მუშაობა, როდესაც მუხტი მოძრაობს წყაროს გარეთ არსებული წყაროს ტერმინალებს შორის, არის ნულოვანი.

EMF და Ohm კანონი

წყაროს ელექტროძრავის ძალა დაკავშირებულია ელექტრულ დენთან, რომელიც მიედინება წრეში ომის კანონის ურთიერთობით. ომის კანონი სქემის არაერთგვაროვანი მონაკვეთისთვის არის:

φ1 - φ2 + E = IR, (\ displaystyle \ varphi _ (1) - \ varphi _ (2) + (\ mathcal (E)) = IR,)

სადაც φ1 - φ2 (\ displaystyle \ varphi _ (1) - \ varphi _ (2)) არის სხვაობა პოტენციურ მნიშვნელობებს შორის სქემის მონაკვეთის დასაწყისში და ბოლოს, I (\ displaystyle I) არის მიმდინარე დინება განყოფილების მეშვეობით და R (\ displaystyle R) არის საიტის წინააღმდეგობა.

თუ 1 და 2 პუნქტები ემთხვევა (ჯაჭვი დახურულია), მაშინ φ1 - φ2 = 0 (\ displaystyle \ varphi _ (1) - \ varphi _ (2) = 0) და წინა ფორმულა ხდება Ohm- ის კანონის ფორმულა დახურული ჯაჭვისთვის :

E = IR, (\ displaystyle (\ mathcal (E)) = IR,)

სადაც ახლა R (\ displaystyle R) არის მთლიანი წრის მთლიანი წინაღობა.

ზოგადად, მიკროსქემის წინაღობა არის მიმდინარე წყაროს გარე წინააღმდეგობის ჯამი (Re (\ displaystyle R_ (e))) და თავად მიმდინარე წყაროს შიდა წინაღობა (r (\ displaystyle r)). ამის გათვალისწინებით, შემდეგია:

E = IRe + Ir. (\ Displaystyle (\ mathcal (E)) = IR_ (e) + Ir.)

მიმდინარე წყაროს EMF

თუ გარე ძალები არ მოქმედებენ წრედის მონაკვეთზე (მიკროსქემის ერთგვაროვანი მონაკვეთი) და, შესაბამისად, მასზე არ არის მიმდინარე წყარო, მაშინ, როგორც Ohm- ის კანონიდან გამომდინარე, მიკროსქემის არაჰომოგენური მონაკვეთისთვის, შესრულებულია შემდეგი:

φ1 - φ2 = IR. (\ displaystyle \ varphi _ (1) - \ varphi _ (2) = IR.)

ასე რომ, თუ თქვენ აირჩევთ წყაროს ანოდს, როგორც წერტილს 1, და მის კათოდს, როგორც წერტილს 2, მაშინ სხვაობისათვის ანოდი φa (\ displaystyle \ varphi _ (a)) და კათოდის φk (\ displaystyle \ varphi _ პოტენციალებს შორის). (ლ) შეგიძლიათ დაწეროთ:

φa - φk = IRe, (\ displaystyle \ varphi _ (a) - \ varphi _ (k) = IR_ (e),)

სადაც, როგორც ადრე, Re (\ displaystyle R_ (e)) არის წრის გარე მონაკვეთის წინააღმდეგობა.

ამ თანაფარდობიდან და Ohm- ის კანონიდან დახურულ წრეზე, დაწერილი სახით E = IRe + Ir (\ displaystyle (\ mathcal (E)) = IR_ (e) + Ir), ადვილი მოსაპოვებელია

φa - φkE = ReRe + r (\ displaystyle (\ frac (\ varphi _ (a) - \ varphi _ (k)) (\ mathcal (E))) = [\ frac (R_ (e)) (R_ (e ) + r))) და შემდეგ φa - φk = ReRe + rE. (\ displaystyle \ varphi _ (a) - \ varphi _ (k) = (\ frac (R_ (e)) (R_ (e) + r) ) (\ მათემატიკური (E)).)

მიღებული თანაფარდობიდან გამომდინარეობს ორი დასკვნა:

  1. ყველა შემთხვევაში, როდესაც დენი მიედინება წრეში, პოტენციური სხვაობა მიმდინარე წყაროს φa - φk (\ displaystyle \ varphi _ (a) - \ varphi _ (k)) ტერმინალებს შორის ნაკლებია, ვიდრე წყაროს emf.
  2. იმ შეზღუდვის შემთხვევაში, როდესაც Re (\ displaystyle R_ (e)) უსასრულოა (ჯაჭვი ღიაა), E = φa - φk. (\ Displaystyle (\ mathcal (E)) = \ varphi _ (a) - \ varphi _ (k ).)

ამრიგად, მიმდინარე წყაროს EMF უდრის პოტენციურ სხვაობას მის ტერმინალებს შორის, როდესაც წყარო გათიშულია წრიდან.

EMF ინდუქცია

დახურულ მარყუჟში ელექტროძრავის ძალის გაჩენის მიზეზი შეიძლება იყოს მაგნიტური ველის ნაკადის ცვლილება, რომელიც აღწევს ამ მარყუჟით შემოსაზღვრულ ზედაპირს. ამ მოვლენას ელექტრომაგნიტური ინდუქცია ეწოდება. წრედში EMF ინდუქციის სიდიდე განისაზღვრება გამოხატულებით

E = −dΦdt, (\ displaystyle (\ mathcal (E)) = - (\ \ frac (d \ Phi) (dt)),)

სადაც Φ (\ displaystyle \ Phi) არის მაგნიტური ნაკადი დახურულ ზედაპირზე, შემოსაზღვრული კონტურით. "-" ნიშანი გამოხატვის წინ გვიჩვენებს, რომ ინდუქციური დენი, რომელიც შექმნილია ინდუქციური EMF- ით, ხელს უშლის წრეში მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას (იხ. ლენზის წესი). თავის მხრივ, მაგნიტური ნაკადის ცვლილების მიზეზი შეიძლება იყოს როგორც მაგნიტური ველის ცვლილება, ასევე მიკროსქემის მოძრაობა მთლიანად ან მისი ცალკეული ნაწილები.

EMF– ის არაელექტრული ხასიათი

EMF წყაროს შიგნით, მიმდინარე მიედინება ნორმალური საპირისპირო მიმართულებით. ეს შეუძლებელია არაელექტრული ხასიათის დამატებითი ძალის გარეშე, რომელიც გადალახავს ელექტრული მოგერიების ძალას.

როგორც ნაჩვენებია ფიგურაში, ელექტრული დენი, რომლის ნორმალური მიმართულებაა "პლუსიდან" მინუსამდე, საპირისპირო მიმართულებით მიედინება EMF წყაროს შიგნით (მაგალითად, გალვანური უჯრედის შიგნით). მიმართულება "პლუსიდან" მინუს "ემთხვევა ელექტრული ძალის მიმართულებას, რომელიც მოქმედებს დადებით მუხტებზე. ამრიგად, იმისათვის, რომ აიძულოს დენი გადინდეს საპირისპირო მიმართულებით, საჭიროა არაელექტრული ხასიათის დამატებითი ძალა (ცენტრიდანული ძალა, ლორენცის ძალა, ქიმიური ხასიათის ძალები), რომელიც გადალახავს ელექტრულ ძალას.

იხილეთ ასევე

შენიშვნები (რედაქტირება)

ru-wiki.org


მოგეწონა სტატია? გაუზიარე მეგობრებს!