Kas yra elektrovaros jėga EMF

Elektrovaros jėga (EMF) - įrenginyje, kuris atlieka priverstinį teigiamų ir neigiamų krūvių atskyrimą (generatorius), vertė, skaitinė lygi potencialų skirtumui tarp generatoriaus gnybtų, kai jo grandinėje nėra srovės, matuojama voltais.

Elektromagnetinės energijos šaltiniai (generatoriai) – prietaisai, paverčiantys bet kokios rūšies neelektrinę energiją elektra. Tokie šaltiniai, pavyzdžiui, satsa:

• generatoriai elektrinėse (šilumos, vėjo, atominės, hidroelektrinės), kurie mechaninę energiją paverčia elektros energija;

• visų tipų galvaniniai elementai (baterijos) ir akumuliatoriai, paverčiantys cheminę energiją elektros energija ir kt.

EMF yra skaitine prasme lygus darbui, kurį atlieka išorinės jėgos, perkeliant vienetinį teigiamą krūvį šaltinio viduje arba pačiam šaltiniui, atliekant vienetinį teigiamą krūvį uždaroje grandinėje.

Elektrovaros jėga EMF E yra skaliarinis dydis, apibūdinantis išorinio lauko ir indukuoto elektrinio lauko gebėjimą indukuoti elektros srovę.Emf E skaitine prasme yra lygi darbui (energijai) W džauliais (J), kurį šis laukas sunaudoja vienetiniam krūviui (1 C) perkelti iš vieno lauko taško į kitą.

EML matavimo vienetas yra voltas (V). Taigi emf yra lygus 1 V, jei 1 C krūviui judant uždara grandine, atliekamas 1 J darbas: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Pervedimo mokesčiai per svetainę elektros grandinė kartu su energijos sąnaudomis.

Reikšmė, kurios skaitmuo yra lygi darbui, kurį šaltinis atlieka tam tikroje grandinės atkarpoje vykdydamas vieną teigiamą krūvį, vadinama įtampa U. Kadangi grandinę sudaro išorinės ir vidinės dalys, jos išskiria išorinės įtampos sąvokas. Uvsh ir vidinės Uvt sekcijos.

Iš to, kas pasakyta, akivaizdu, kad šaltinio EMF yra lygus grandinės išorinių U ir vidinių U sekcijų įtampų sumai:

E = Uears + UW

Ši formulė išreiškia elektros grandinės energijos tvermės dėsnį.

Įtampas skirtingose ​​grandinės dalyse galima matuoti tik tada, kai grandinė uždaryta. EMF matuojamas tarp atviros grandinės šaltinio gnybtų.

Įtampa, EMF ir įtampos kritimas aktyviam dviejų gnybtų tinklui

EML kryptis – tai priverstinio teigiamų krūvių judėjimo generatoriaus viduje kryptis nuo minuso iki pliuso, veikiant kitokiai nei elektrinei gamtai.

Vidinė generatoriaus varža – tai jame esančių konstrukcinių elementų varža.

Idealus EML šaltinis – generatorius, vidinis pasipriešinimas kuri lygi nuliui, o įtampa jo gnybtuose nepriklauso nuo apkrovos. Idealaus EML šaltinio galia yra begalinė.

Idealaus EMF generatoriaus, kurio vertė E, sąlyginis vaizdas (elektrinė diagrama) parodytas fig.1, a.

Tikrasis EML šaltinis, skirtingai nei idealus, turi vidinę varžą Ri ir jo įtampa priklauso nuo apkrovos (1. pav., b), o šaltinio galia yra baigtinė. Tikro EML generatoriaus elektros grandinė yra idealaus EMF generatoriaus E ir jo vidinės varžos Ri nuoseklioji jungtis.

EML šaltiniai: a — idealus; b – tikras

Praktikoje, siekiant tikrojo EMF generatoriaus darbo režimą priartinti prie idealaus darbo režimo, tikrojo generatoriaus Ri vidinė varža stengiamasi būti kuo mažesnė, o apkrovos varžą Rn reikia prijungti bent jau. 10 kartų didesnė už generatoriaus vidinės varžos vertę, t.y. būtina įvykdyti sąlygą: Rn >> Ri

Kad tikrojo EMF generatoriaus išėjimo įtampa būtų nepriklausoma nuo apkrovos, ji stabilizuojama naudojant specialias elektronines įtampos stabilizavimo grandines.

Kadangi tikrojo EMF generatoriaus vidinė varža negali būti be galo maža, ji sumažinama ir atliekama kaip standartas, kad būtų galima suderinti energijos vartotojų prijungimą prie jo. Radijo inžinerijoje standartinės EMF generatorių išėjimo varžos vertės yra 50 omų (pramoninis standartas) ir 75 omų (namų standartas).

Pavyzdžiui, visų televizijos imtuvų įėjimo varža yra 75 omai ir yra prijungti prie antenų būtent tokios būdingos varžos koaksialiniu kabeliu.

Siekiant aproksimuoti idealius EMF generatorius, visos pramoninės ir buitinės elektroninės įrangos maitinimo įtampos šaltiniai gaminami naudojant specialias išėjimo įtampos stabilizavimo elektronines grandines, kurios leidžia atlaikyti beveik pastovią maitinimo šaltinio išėjimo įtampą tam tikrame diapazone. srovių, kurias traukia EMF šaltinis (kartais vadinamas įtampos šaltiniu).

Elektros diagramose EML šaltiniai pavaizduoti taip: E – pastovaus EML šaltinis, e (t) – harmoninio (kintamo) EML šaltinis laiko funkcijos forma.

Vienodų elementų, sujungtų nuosekliai, akumuliatoriaus elektrovaros jėga E lygi vieno elemento E elektrovaros jėgai, padaugintai iš akumuliatoriaus elementų skaičiaus n: E = nE.

Taip pat žiūrėkite šia tema: EML ir srovės šaltiniai: pagrindinės charakteristikos ir skirtumai