ماذا او ما EMF(القوة الدافعة الكهربائية) في الفيزياء؟ التيار الكهربائي لا يفهمه الجميع. مثل مسافة الفضاء ، فقط تحت الأنف. بشكل عام ، لم يفهمه العلماء تمامًا أيضًا. يكفي أن نتذكر بتجاربه الشهيرة ، التي كانت تسبق عصرهم بقرون وحتى اليوم لا تزال في هالة من الغموض. اليوم لا نقوم بحل الألغاز الكبيرة ، لكننا نحاول اكتشافها ما هو emf في الفيزياء.

تعريف المجالات الكهرومغناطيسية في الفيزياء

EMFهي القوة الدافعة الكهربائية. يشار إليها بالحرف ه أو الحرف اليوناني الصغير إبسيلون.

القوة الدافعة الكهربائية- الكمية المادية العددية التي تميز عمل القوى الخارجية ( قوى من أصل غير كهربائي) تعمل في الدوائر الكهربائية للتيار المتردد والتيار المباشر.

EMF، مثل الجهد االكهربىه ، تقاس بالفولت. ومع ذلك ، فإن المجالات الكهرومغناطيسية والجهد هما ظاهرتان مختلفتان.

الجهد االكهربى(بين النقطتين A و B) - كمية مادية تساوي عمل المؤثر الحقل الكهربائييتم إجراؤها عندما يتم نقل شحنة اختبار الوحدة من نقطة إلى أخرى.

نشرح جوهر EMF "على الأصابع"

لفهم ما هو ، يمكننا إعطاء مثال تشبيه. تخيل أن لدينا برجًا مائيًا مملوءًا تمامًا بالماء. قارن هذا البرج ببطارية.

يمارس الماء أقصى ضغط على قاع البرج عندما يكون البرج ممتلئًا. وبناءً عليه ، كلما قل الماء في البرج ، قل ضغط وضغط المياه المتدفقة من الصنبور. إذا فتحت الصنبور ، فسيتدفق الماء تدريجيًا في البداية تحت ضغط قوي ، ثم ببطء أكثر فأكثر حتى يضعف الضغط تمامًا. الضغط هنا هو الضغط الذي يمارسه الماء في القاع. بالنسبة لمستوى الجهد الصفري ، سنأخذ الجزء السفلي من البرج.

نفس الشيء مع البطارية. أولاً ، نقوم بتضمين مصدرنا الحالي (البطارية) في الدائرة ، وإغلاقها. فليكن ساعة أو مصباح يدوي. في حين أن مستوى الجهد كافٍ ولا يتم تفريغ البطارية ، يضيء المصباح بشكل ساطع ، ثم ينطفئ تدريجياً حتى ينطفئ تمامًا.

لكن كيف نتأكد من أن الضغط لا ينفد؟ بمعنى آخر ، كيفية الحفاظ على مستوى ماء ثابت في البرج ، وفرق جهد ثابت عند أقطاب المصدر الحالي. على غرار البرج ، يتم تقديم EMF كمضخة ، مما يضمن تدفق المياه الجديدة إلى البرج.

طبيعة الـ emf

يختلف سبب حدوث المجالات الكهرومغناطيسية في المصادر الحالية المختلفة. وفقًا لطبيعة الحدوث ، يتم تمييز الأنواع التالية:

• emf الكيميائية.يحدث في البطاريات والمراكم بسبب التفاعلات الكيميائية.
• EMF الحرارية.يحدث عند توصيل جهات اتصال غير متشابهة في درجات حرارة مختلفة.
• تحريض EMF. يحدث في المولد عند وضع موصل دوار في مجال مغناطيسي. سيتم إحداث EMF في الموصل عندما يعبر الموصل خطوط القوة DC حقل مغناطيسيأو عندما يتغير المجال المغناطيسي في الحجم.
• EMF الكهروضوئية.يتم تسهيل حدوث هذا المجال الكهرومغناطيسي من خلال ظاهرة التأثير الكهروضوئي الخارجي أو الداخلي.
• كهرضغطية emf.يحدث EMF عندما يتم شد مادة أو ضغطها.

أصدقائي الأعزاء ، لقد درسنا اليوم موضوع "EMF for Dummies". كما ترون ، فإن EMF قوة من أصل غير كهربائي، الذي يحافظ على تدفق التيار الكهربائي في الدائرة. إذا كنت تريد معرفة كيفية حل المشكلات مع EMF ، فننصحك بالاتصال - المتخصصين المختارين بعناية والمثبتين والذين سيشرحون بسرعة وبشكل واضح الحل لأي مشكلة. مهمة موضوعية. ووفقًا للتقاليد ، في النهاية ندعوكم لمشاهدة الفيديو التدريبي. مشاهدة سعيدة ونتمنى لك التوفيق في دراستك!

« فيزياء - الصف العاشر "

يتميز أي مصدر حالي بقوة دافعة كهربائية ، أو اختصارًا EMF. لذلك ، على بطارية مستديرة ل مصباح يدويمكتوب: 1.5 فولت.
ماذا يعني ذلك؟

إذا قمت بتوصيل كرتين مشحنتين بشكل معاكس بموصل ، فإن الشحنات تحيد بعضها البعض بسرعة ، وستصبح إمكانات الكرات كما هي ، وسيختفي المجال الكهربائي (الشكل 15.9 ، أ).

قوى الطرف الثالث.

لكي يكون التيار ثابتًا ، من الضروري الحفاظ على جهد ثابت بين الكرات. يتطلب هذا جهازًا (مصدر حالي) يمكنه نقل الشحنات من كرة إلى أخرى في الاتجاه المعاكس لاتجاه القوى المؤثرة على هذه الشحنات من المجال الكهربائي للكرات. في مثل هذا الجهاز لرسوم أخرى غير القوى الكهربائية، يجب أن تعمل القوى ذات الأصل غير الكهروستاتيكي (الشكل 15.9 ، ب). مجال كهربائي واحد فقط من الجسيمات المشحونة ( حقل كولوم) غير قادر على الحفاظ على تيار ثابت في الدائرة.

تسمى أي قوى تعمل على الجسيمات المشحونة كهربائيًا ، باستثناء القوى ذات الأصل الكهروستاتيكي (أي كولوم) ، القوى الخارجية.

سيصبح الاستنتاج المتعلق بالحاجة إلى القوى الخارجية للحفاظ على تيار ثابت في الدائرة أكثر وضوحًا إذا لجأنا إلى قانون الحفاظ على الطاقة.

المجال الكهربائي محتمل. يكون عمل هذا المجال عند تحريك الجسيمات المشحونة فيه على طول دائرة كهربائية مغلقة هو صفر. يترافق مرور التيار عبر الموصلات مع إطلاق الطاقة - يسخن الموصل. لذلك ، يجب أن يكون هناك بعض مصادر الطاقة في الدائرة التي تمدها بالدائرة. في ذلك ، بالإضافة إلى قوات كولوم ، يجب أن تعمل قوى الطرف الثالث غير المحتملة بالضرورة. يجب أن يكون عمل هذه القوى على طول محيط مغلق مختلفًا عن الصفر.

إن عملية العمل بهذه القوى هي التي تكتسب الجسيمات المشحونة الطاقة داخل المصدر الحالي ثم تعطيه لموصلات الدائرة الكهربائية.

تحرك قوى الطرف الثالث الجسيمات المشحونة داخل جميع المصادر الحالية: في المولدات في محطات الطاقة ، في الخلايا الجلفانية ، والبطاريات ، إلخ.

عندما تكون الدائرة مغلقة ، يتم إنشاء مجال كهربائي في جميع موصلات الدائرة. داخل المصدر الحالي ، تتحرك الرسوم تحت تأثير القوى الخارجية مقابل قوى كولوم(الإلكترونات من قطب كهربائي موجب الشحنة إلى القطب السالب) ، وفي الدائرة الخارجية يتم تحريكها بواسطة مجال كهربائي (انظر الشكل 15.9 ، ب).

طبيعة القوى الدخيلة.

يمكن أن تتنوع طبيعة القوى الخارجية. في مولدات محطات الطاقة ، القوى الخارجية هي قوى تعمل من المجال المغناطيسي على الإلكترونات في موصل متحرك.

في خلية كلفانية ، على سبيل المثال ، في خلية فولتا ، تعمل القوى الكيميائية.

يتكون عنصر فولتا من أقطاب كهربائية من الزنك والنحاس موضوعة في محلول حمض الكبريتيك. تتسبب القوى الكيميائية في إذابة الزنك في الحمض. تمر أيونات الزنك موجبة الشحنة إلى المحلول ، ويصبح قطب الزنك نفسه سالبًا. (يذوب النحاس قليلًا جدًا في حامض الكبريتيك.) يظهر فرق جهد بين قطبي الزنك والنحاس ، والذي يحدد التيار في الدائرة الكهربائية الخارجية.

يتميز عمل القوى الخارجية بأهميته الكمية الماديةاتصل القوة الدافعة الكهربائية(مختصر EMF).

القوة الدافعة الكهربائيةالمصدر الحالي يساوي نسبة عمل القوى الخارجية عند تحريك الشحنة في حلقة مغلقة إلى قيمه مطلقههذه التهمة:

يتم التعبير عن القوة الدافعة الكهربائية ، مثل الجهد ، بالفولت.

فرق الجهد عبر أطراف البطارية عندما تكون الدائرة مفتوحة يساوي القوة الدافعة الكهربائية. عادةً ما يكون EMF لخلية بطارية واحدة 1-2 فولت.

يمكننا أيضًا التحدث عن القوة الدافعة الكهربائية في أي جزء من الدائرة. هذا هو العمل المحدد للقوى الخارجية (عمل تحريك شحنة وحدة) ليس في الدائرة بأكملها ، ولكن في هذه المنطقة فقط.

القوة الدافعة الكهربائية للخلية الجلفانية هي قيمة مساوية عدديًا لعمل القوى الخارجية عند تحريك شحنة موجبة واحدة داخل الخلية من قطب إلى آخر.

لا يمكن التعبير عن عمل القوى الخارجية من حيث الاختلاف المحتمل ، لأن القوى الخارجية غير محتملة ويعتمد عملها على شكل مسار الشحنة.

للحفاظ على قيمة معينة للتيار الكهربائي في الموصل ، بعض مصدر خارجيالطاقة ، والتي توفر طوال الوقت فرق الجهد الضروري في نهايات هذا الموصل. مصادر الطاقة هذه هي ما يسمى بمصادر التيار الكهربائي ، والتي لها بعض المعطيات القوة الدافعة الكهربائية، والتي تكون قادرة على إنشاء فرق محتمل والحفاظ عليه لفترة طويلة.

يشار إلى القوة الدافعة الكهربائية أو EMF المختصرة بالحرف اللاتيني ه. وحدة قياس هو فولت. وبالتالي ، من أجل الحصول على حركة مستمرة للتيار الكهربائي في الموصل ، يلزم وجود قوة دافعة كهربائية ، أي أن مصدر التيار الكهربائي مطلوب.

مرجع التاريخ. كان أول مصدر للتيار في الهندسة الكهربائية هو "العمود الفولتية" ، الذي يتكون من عدة دوائر من النحاس والزنك ، مبطنة بجلد البقر مغموسة في محلول حمضي ضعيف. وبالتالي ، فإن أكثر بطريقة بسيطةيعتبر الحصول على قوة دافعة كهربائية تفاعل كيميائيعدد من المواد والمواد ، ونتيجة لذلك تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. مصادر الطاقة التي يتم فيها توليد القوة الدافعة الكهرومغناطيسية بواسطة طريقة مماثلة تسمى مصادر التيار الكيميائي.

اليوم ، تُستخدم مصادر الطاقة الكيميائية - البطاريات وجميع أنواع البطاريات الممكنة - على نطاق واسع في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية ، وكذلك في صناعة الطاقة الكهربائية.

أنواع مختلفة من المولدات شائعة أيضًا ، والتي ، باعتبارها المصدر الوحيد ، قادرة على تزويد المؤسسات الصناعية بالطاقة الكهربائية ، وتوفير الإضاءة للمدن ، لتشغيل الأنظمة السكك الحديديةوالترام والمترو.

تعمل المجالات الكهرومغناطيسية بالطريقة نفسها تمامًا على كل من المصادر الكيميائية والمولدات. يتمثل عملها في إحداث فرق محتمل في كل محطة من محطات تزويد الطاقة والحفاظ عليها طوال الوقت اللازم. تسمى أطراف مزود الطاقة أعمدة. في أحد القطبين ، يحدث دائمًا نقص في الإلكترونات ، أي مثل هذا القطب له شحنة موجبة ويتم تمييزه " + "، ومن ناحية أخرى ، على العكس من ذلك ، يتم إنشاء تركيز متزايد للإلكترونات الحرة ، أي هذا القطب له شحنة سالبة ومشار إليه بعلامة " - ».

تُستخدم مصادر EMF لتوصيل الأجهزة والأجهزة المختلفة التي تستهلك الطاقة الكهربائية. بمساعدة الأسلاك ، يتم توصيل المستهلكين بأعمدة المصادر الحالية ، بحيث يتم الحصول على دائرة كهربائية مغلقة. حصل فرق الجهد الذي نشأ في دائرة كهربائية مغلقة على اسم ويُشار إليه بالحرف اللاتيني "U". وحدة الجهد واحد فولت. على سبيل المثال ، الإدخال ش = 12 فولتيشير إلى أن جهد مصدر EMF هو 12 فولت.

من أجل قياس الجهد الكهربائي أو emf ، وهو خاص جهاز قياس - .

إذا كان من الضروري إجراء قياسات صحيحة للجهد الكهرومغناطيسي أو جهد إمداد الطاقة ، يتم توصيل الفولتميتر مباشرة بالأقطاب. مع دائرة كهربائية مفتوحة ، سيظهر الفولتميتر EMF. عند إغلاق الدائرة ، سيعرض الفولتميتر قيمة الجهد عند كل طرف من أطراف مزود الطاقة. ملاحظة: يطور المصدر الحالي دائمًا المزيد من EMF أكثر من الجهد في المحطات.

درس بالفيديو: EMF

درس بالفيديو: القوة الدافعة الكهربائية من مدرس الفيزياء

الجهد في كل طرف من أطراف المصدر الحالي أقل من القوة الدافعة الكهربائية بقيمة انخفاض الجهد الذي يحدث على المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة:

المصدر المثالي

بالنسبة للمصادر المثالية ، لا يعتمد الجهد عند الأطراف على مقدار التيار المسحوب.

جميع مصادر القوة الدافعة الكهربائية لها معلمات تميزها: جهد الدائرة المفتوحة يو xx، ماس كهربائى الحالي أنا kzوالمقاومة الداخلية (لمصدر التيار المستمر R تحويلة). يو xxهو الجهد عندما يكون مصدر التيار صفر. في مصدر مثالي في أي تيار يو xx \ u003d 0. أنا kzهو التيار عند صفر جهد. للحصول على مصدر جهد مثالي ، فهو لانهائي أنا kz = ∞. يتم تحديد المقاومة الداخلية من النسب. لأن الجهد عند مصدر جهد مثالي ثابت عند أي تيار ∆U = 0 ،ثم المقاومة الداخلية لها أيضًا قيم صفرية.

R ext \ u003d ΔU / ΔI = 0 ؛

مع الجهد والتيار الموجبين ، يرسل المصدر طاقته الكهربائية إلى الدائرة ويعمل في وضع المولد. مع تدفق التيار المعاكس ، يتلقى المصدر الطاقة الكهربائية من الدائرة ويعمل في وضع المستقبل.

في حالة وجود مصدر تيار مثالي ، لا تعتمد قيمته على حجم الجهد عند أطرافه: أنا = const.

لأن التيار من مصدر تيار مثالي لم يتغير ∆I = 0، إذن لديها مقاومة داخلية تساوي اللانهاية.

R ext \ u003d ΔU / ΔI \ u003d ∞

مع الجهد والتيار الموجبين ، يرسل المصدر الطاقة إلى الدائرة ويعمل في وضع المولد. في الاتجاه المعاكس ، يعمل في وضع الاستقبال.

المصدر الحقيقي للقوة الدافعة الكهربائية

مع وجود مصدر حقيقي للقوة الدافعة الكهربائية ، ينخفض ​​الجهد عبر المحطات مع زيادة التيار. يتوافق هذا CVC مع معادلة لتحديد الجهد بأي قيمة حالية.

U \ u003d U xx - R ext × I ،

حيث يتم حسابها بواسطة الصيغة

R ext \ u003d ΔU / Δ I ≠ 0

يمكن أيضًا حسابها عبر يو xxو أنا kz

R vn \ u003d U xx / II kz

الاستقراء الذاتي. الحث الذاتي EMF

عندما يتم توصيل مصدر تيار بأي دائرة مغلقة ، تبدأ المنطقة التي تحدها هذه الدائرة في أن تخترق بخطوط قوة مغناطيسية خارجية. كل خط المجال، من الخارج ، يعبر الموصل ، ويحفز EMF للحث الذاتي فيه.

دائرة كهربائيةيتكون من مصدر حالي ومستهلكين للكهرباء وأسلاك توصيل ومفتاح يعمل على فتح وإغلاق الدائرة وعناصر أخرى (الشكل 1).

رسومات توضح طرق الاتصال الأجهزة الكهربائيةفي سلسلة تسمى المخططات الكهربائية. يشار إلى الأجهزة الموجودة على المخططات بعلامات تقليدية.

كما لوحظ ، من أجل الحفاظ على تيار كهربائي في الدائرة ، من الضروري أن يكون هناك فرق جهد ثابت في نهاياتها (الشكل 2) φ أ- φ ب. اسمحوا في الوقت الأولي φ أ> φ B ، ثم نقل الشحنة الموجبة فمن نقطة لكنبالضبط فيسيؤدي إلى انخفاض في فرق الجهد بينهما. للحفاظ على فرق جهد ثابت ، من الضروري نقل نفس الشحنة بالضبط من بفي أ. إذا في الاتجاه لكن → فيتتحرك الشحنات تحت تأثير قوى المجال الكهروستاتيكي ، ثم في الاتجاه في → لكنتحدث حركة الشحنات ضد قوى المجال الكهروستاتيكي ، أي تحت تأثير قوى ذات طبيعة غير إلكتروستاتيكية ، ما يسمى بقوى الطرف الثالث. يتم استيفاء هذا الشرط في مصدر حالي يدعم الحركة الشحنات الكهربائية. في معظم المصادر الحالية ، تتحرك الإلكترونات فقط ، في الخلايا الجلفانية - أيونات كلتا العلامتين.

قد تختلف مصادر التيار الكهربائي في تصميمها ، ولكن في أي منها يتم العمل على فصل الجسيمات المشحونة سالبة وإيجابية. يحدث فصل التهم بموجب الدعوى القوى الخارجية. تعمل قوى الطرف الثالث داخل المصدر الحالي فقط ويمكن أن تكون ناجمة عن العمليات الكيميائية (البطاريات ، الخلايا الجلفانية) ، تأثير الضوء (الخلايا الضوئية) ، الحقول المغناطيسية المتغيرة (المولدات) ، إلخ.

يتميز أي مصدر حالي بقوة دافعة كهربائية - EMF.

القوة الدافعة الكهربائية ε المصدر الحالي يسمى الكمية العددية المادية ، يساوي العملالقوى الخارجية على حركة شحنة موجبة على طول دائرة مغلقة

وحدة SI للقوة الدافعة الكهربائية هي الفولت (V).

المجالات الكهرومغناطيسية هي إحدى خصائص الطاقة لمصدر حالي.

في المصدر الحالي ، أثناء العمل على فصل الجسيمات المشحونة ، يحدث تحول ميكانيكي ، ضوئي ، داخلي ، إلخ. تحويل الطاقة إلى كهرباء. تتراكم الجسيمات المنفصلة عند أقطاب المصدر الحالي (الأماكن التي يتصل بها المستهلكون باستخدام المحطات الطرفية أو المشابك). أحد قطبي المصدر الحالي مشحون إيجابيا والآخر سلبيا. يتم إنشاء مجال إلكتروستاتيكي بين أقطاب المصدر الحالي. إذا كانت أقطاب المصدر الحالي متصلة بواسطة موصل ، فعندئذٍ في مثل هذه الدائرة الكهربائية أ كهرباء. في هذه الحالة ، تتغير طبيعة المجال ، ويتوقف عن أن يكون كهرباء.

يوضح الشكل 3 بشكل تخطيطي الطرف السالب للمصدر الحالي وقسم نهاية السلك المعدني المرتبط به في شكل موصل كروي. يُظهر الخط المنقط بعض خطوط شدة المجال الطرفي قبل إدخال السلك فيه ، وتُظهر الأسهم القوى المؤثرة على الإلكترونات الحرة للسلك الموجودة في النقاط المميزة بالأرقام. تكتسب الإلكترونات في نقاط مختلفة من المقطع العرضي للسلك تحت تأثير قوى كولوم في المجال الطرفي حركة ليس فقط على طول محور السلك. على سبيل المثال ، إلكترون يقع عند نقطة 1 ، تشارك في الحركة "الحالية". لكن بالقرب من النقاط 2, 3, 4, 5 تتمتع الإلكترونات بالقدرة على التراكم على سطح السلك. علاوة على ذلك ، لن يكون التوزيع السطحي للإلكترونات على طول السلك منتظمًا. لذلك ، فإن توصيل السلك بطرف المصدر الحالي سيؤدي إلى تحرك بعض الإلكترونات على طول السلك ، وتتراكم بعض الإلكترونات على السطح. يضمن التوزيع غير المتكافئ للإلكترونات على سطحه عدم تساوي الجهد لهذا السطح ، ووجود مكونات لشدة المجال الكهربائي موجهة على طول سطح الموصل. هذا هو مجال الإلكترونات المعاد توزيعها للموصل نفسه ويضمن الحركة المنظمة للإلكترونات الأخرى. إذا لم يتغير توزيع الإلكترونات على سطح الموصل بمرور الوقت ، فإن هذا المجال يسمى مجال كهربائي ثابت. في هذا الطريق، دور قياديفي إنشاء مجال كهربائي ثابت ، تلعب الشحنات الموجودة في أقطاب المصدر الحالي. عندما يتم إغلاق الدائرة الكهربائية ، يؤدي تفاعل هذه الشحنات مع الشحنات المجانية للموصل إلى ظهور شحنات سطحية غير معوضة على سطح الموصل بالكامل. هذه الشحنات هي التي تخلق مجالًا كهربائيًا ثابتًا داخل الموصل بطوله بالكامل. هذا المجال داخل الموصل منتظم ، ويتم توجيه خطوط التوتر على طول محور الموصل (الشكل 4). تحدث عملية إنشاء مجال كهربائي على طول الموصل بسرعة ج≈ 3 10 8 م / ث.

مثل المجال الكهروستاتيكي ، فهو محتمل. لكن توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين هذه المجالات:

1. المجال الكهروستاتيكي - مجال الشحنات الثابتة. مصدر مجال كهربائي ثابت تتحرك الشحنات ، و الرقم الإجماليلا تتغير الرسوم ونمط توزيعها في مساحة معينة بمرور الوقت ؛

2. يوجد مجال إلكتروستاتيكي خارج الموصل. تكون قوة المجال الكهروستاتيكي دائمًا مساوية لـ 0 داخل حجم الموصل ، وفي كل نقطة من السطح الخارجي للموصل يتم توجيهها عموديًا على هذا السطح. يوجد مجال كهربائي ثابت خارج الموصل وداخله. شدة المجال الكهربائي الثابت لا تساوي الصفر داخل حجم الموصل ، وعلى السطح وداخل الحجم توجد مكونات من الشدة غير متعامدة على سطح الموصل ؛

3. إمكانات نقاط مختلفة من الموصل التي يمر من خلالها التيار المباشر مختلف (سطح وحجم الموصل ليسا متساويين). إن إمكانات جميع النقاط الموجودة على سطح الموصل في مجال إلكتروستاتيكي هي نفسها (سطح وحجم الموصل متساوي الجهد) ؛

4. لا يكون المجال الكهروستاتيكي مصحوبًا بظهور مجال مغناطيسي ، ولكن المجال الكهربائي الثابت يكون مصحوبًا بمظهره ومرتبط به ارتباطًا وثيقًا.

في خضم العام الدراسييحتاج العديد من العلماء إلى صيغة emf لعمليات حسابية مختلفة. تحتاج التجارب المتعلقة أيضًا إلى معلومات حول القوة الدافعة الكهربائية. لكن بالنسبة للمبتدئين ، ليس من السهل فهم ما هو عليه.

صيغة إيجاد emf

دعونا نتعامل مع التعريف أولاً. ماذا يعني هذا الاختصار؟

EMF أو القوة الدافعة الكهربائية هي معلمة تميز عمل أي قوى ذات طبيعة غير كهربائية تعمل في دوائر حيث تكون القوة الحالية ، المباشرة والمتناوبة ، هي نفسها على طول الطول. في دائرة موصلة مقترنة ، تعادل EMF عمل هذه القوى في تحريك شحنة واحدة موجبة (موجبة) على طول الدائرة بأكملها.

يوضح الشكل أدناه صيغة emf.

Ast - تعني عمل القوى الخارجية بالجول.

q هي الشحنة المنقولة في كولوم.

قوى الطرف الثالث- هذه هي القوى التي تقوم بفصل الشحنات في المصدر ، ونتيجة لذلك ، تشكل فرق جهد في أقطابها.

لهذه القوة ، وحدة القياس هي فولت. يشار إليه في الصيغ بالحرف « E ".

فقط في لحظة عدم وجود تيار في البطارية ، سيكون المحرك الكهربائي si-a مساويًا للجهد عند القطبين.

الحث EMF:

EMF للحث في دارة لهانيتحول:

عند التحرك:

القوة الدافعة الكهربائية الحث في دائرة تدور في مجال مغناطيسي بسرعةث:

جدول القيم

شرح بسيط للقوة الدافعة الكهربائية

لنفترض أن هناك برج مياه في قريتنا. تمتلئ بالكامل بالماء. لنفكر أن هذه بطارية عادية. البرج بطارية!

كل الماء سيضع ضغطًا كبيرًا على قاع برجنا. لكنها ستكون قوية فقط عندما تمتلئ هذه البنية بالكامل بـ H 2 O.

ونتيجة لذلك ، كلما قلت كمية المياه ، كلما كان الضغط أضعف ، وضغط النفاثة سيكون أقل. عند فتح الصنبور ، نلاحظ أنه في كل دقيقة سيتم تقليل نطاق الطائرات النفاثة.

نتيجة ل:

1. التوتر هو القوة التي يضغط بها الماء على القاع. هذا ضغط.
2. الجهد الصفري هو الجزء السفلي من البرج.

البطارية هي نفسها.

بادئ ذي بدء ، نقوم بتوصيل مصدر للطاقة بالدائرة. ونغلقه وفقًا لذلك. على سبيل المثال ، أدخل بطارية في مصباح يدوي وقم بتشغيله. في البداية ، لاحظ أن الجهاز مضاء بشكل ساطع. بعد فترة ، سيقل سطوعه بشكل ملحوظ. أي أن القوة الدافعة الكهربائية قد انخفضت (تسربت عند مقارنتها بالماء في البرج).

إذا أخذنا برج الماء كمثال ، فإن EMF عبارة عن مضخة تضخ الماء باستمرار إلى البرج. ولا ينتهي عند هذا الحد.

EMF لخلية كلفانية - صيغة

يمكن حساب القوة الدافعة الكهربائية للبطارية بطريقتين:

• قم بإجراء الحساب باستخدام معادلة نرنست. سيكون من الضروري حساب جهود القطب لكل قطب كهربائي مدرج في GE. ثم احسب EMF باستخدام الصيغة.
• احسب EMF باستخدام صيغة Nernst لإجمالي التيار الذي يولد التفاعل الذي يحدث أثناء تشغيل GE.

وبالتالي ، بالتسلح بهذه الصيغ ، سيكون من الأسهل حساب القوة الدافعة الكهربائية للبطارية.

أين يتم استخدام أنواع مختلفة من المجالات الكهرومغناطيسية؟

1. يتم استخدام كهرضغطية عند شد مادة أو ضغطها. بمساعدتها ، يتم تصنيع مولدات طاقة الكوارتز وأجهزة الاستشعار المختلفة.
2. المواد الكيميائية المستخدمة في والبطاريات.
3. يظهر الحث في اللحظة التي يعبر فيها الموصل المجال المغناطيسي. تستخدم خصائصه في المحولات والمحركات الكهربائية والمولدات.
4. يتم تشكيل الكهروحرارية في لحظة تسخين ملامسات أنواع مختلفة من المعادن. وجد تطبيقه في وحدات التبريد والمزدوجات الحرارية.
5. تستخدم الصور الكهروضوئية لإنتاج الخلايا الكهروضوئية.