Mitt under läsåret behöver många forskare EMF-formeln för olika beräkningar. Experiment relaterade till galvanisk cell, behöver också information om elektromotorisk kraft. Men för nybörjare är det inte lätt att förstå vad det är.
Formel för att hitta emk
Låt oss först förtydliga definitionen. Vad betyder denna förkortning?
EMF, eller elektromotorisk kraft, är en parameter som kännetecknar arbetet hos alla icke-elektriska krafter som verkar i kretsar där strömmen, både likström och växelström, är likformig i hela kretsen. I en kopplad strömbärande krets är EMF ekvivalent med det arbete som dessa krafter utför för att förflytta en enda positiv laddning längs hela kretsen.
Figuren nedan visar emk-formeln.
Ast – betyder arbetet av yttre krafter i joule.
q är den överförda laddningen i coulomb.
Tredjepartsstyrkor – det här är krafter som utför laddningsseparation i källan och slutligen bildar en potentialskillnad vid dess poler.
För denna kraft är måttenheten voltDet betecknas i formler med bokstaven «E».
Endast när det inte finns någon ström i batteriet kommer den elektromotoriska kraften att vara lika med spänningen vid polerna.
Induktions-EMK:
EMF inducerad i en krets med N varv:
Vid flyttning:
Elektromotorisk kraft induktion i en krets som roterar i ett magnetfält med en hastighet v:
Värdetabell
En enkel förklaring av elektromotorisk kraft
Låt oss föreställa oss att det finns ett vattentorn i vår by. Det är helt fyllt med vatten. Låt oss tänka på det som ett vanligt batteri. Tornet är batteriet!
Allt vatten kommer att utöva ett starkt tryck på botten av vårt torn. Men det kommer bara att vara starkt när strukturen är helt fylld med vatten.2O.
I slutändan, ju mindre vatten det finns, desto svagare blir trycket och desto mindre kraft kommer strömmen att ha. När du öppnar kranen kommer du att märka att strömmens räckvidd minskar för varje minut.
Som ett resultat av detta:
- Spänning är den kraft med vilken vatten pressar ner på botten. Det vill säga tryck.
- Nollspänning är botten av tornet.
Det är samma sak med batteriet.
Först ansluter vi energikällan till kretsen. Och sedan, på motsvarande sätt, sluter vi den. Till exempel sätter vi in ett batteri i en ficklampa och tänder den. Inledningsvis märker vi att enheten lyser starkt. Efter ett tag kommer dess ljusstyrka att minska märkbart. Det vill säga, den elektromotoriska kraften har minskat (den har läckt ut, jämfört med vattnet i tornet).
Om vi tar ett vattentorn som exempel, är EMF den pump som konstant pumpar vatten in i tornet. Och vattnet tar aldrig slut.
EMF för en galvanisk cell - formel
Den elektromotoriska kraften hos ett batteri kan beräknas på två sätt:
- Utför en beräkning med hjälp av Nernsts ekvation. Du måste beräkna elektrodpotentialerna för varje elektrod som ingår i GE. Beräkna sedan den elektromagnetiska kraften med hjälp av formeln.
- Beräkna den elektromagnetiska fältet (EMF) med hjälp av Nernsts formel för den totala strömgenererande reaktionen som sker under drift av GE.
Således, beväpnad med dessa formler, blir det enklare att beräkna batteriets elektromotoriska kraft.
Var används olika typer av EMF?
- Piezoelektricitet används för att sträcka eller komprimera material. Det används för att tillverka kvartskristallgeneratorer och olika sensorer.
- Kemikalien används i galvaniska celleroch batterier.
- Induktion sker när en ledare korsar ett magnetfält. Dess egenskaper används i transformatorer, elmotorer och generatorer.
- Termoelektrisk ström bildas när kontakter mellan olika metaller upphettas. Den har funnit tillämpning i kylaggregat och termoelement.
- Fotoelektricitet används för att producera fotoceller.
