Õppeaasta keskel vajavad paljud teadlased mitmesuguste arvutuste jaoks elektromagnetvälja valemit. Sellega seotud katsed galvaaniline element, vajavad ka teavet elektromotoorjõu kohta. Aga algajatel pole selle mõistmine lihtne.
EMF-i leidmise valem
Kõigepealt selgitame definitsiooni. Mida see lühend tähendab?
EMF ehk elektromotoorjõud on parameeter, mis iseloomustab mis tahes mitteelektriliste jõudude tööd vooluringides, kus nii alalis- kui ka vahelduvvool on kogu vooluringis ühtlane. Seotud voolu kandvas vooluringis on EMF samaväärne tööga, mida need jõud teevad ühe positiivse laengu liigutamiseks mööda kogu vooluringi.
Allolev joonis näitab emf valemit.
Ast – tähendab väliste jõudude tööd džaulides.
q on ülekantud laeng kulonites.
Kolmandate osapoolte jõud – need on jõud, mis teostavad allikas laengute eraldumist ja moodustavad lõpuks selle poolustel potentsiaalide vahe.
Selle jõu mõõtühik on voltValemites tähistatakse seda tähega «E».
Ainult siis, kui akus voolu pole, on elektromotoorne jõud võrdne pooluste pingega.
Induktsiooni elektromagnetvälja:
Vooluahelas indutseeritud elektromagnetvälja N pöördeid:
Liikudes:
Elektromotoorjõud Induktsioon magnetväljas pöörlevas vooluringis kiirusel w:
Väärtuste tabel
Elektromotoorjõu lihtne seletus
Kujutame ette, et meie külas on veetorn. See on täielikult veega täidetud. Mõelgem sellest kui tavalisest patareist. Torn ongi patarei!
Kogu vesi avaldab meie torni põhjale tugevat survet. Kuid see on tugev ainult siis, kui konstruktsioon on täielikult H-ga täidetud.2O.
Lõppkokkuvõttes, mida vähem vett on, seda nõrgem on rõhk ja seda väiksem on veejoa jõud. Kui kraani avate, märkate, et veejoa ulatus iga minutiga väheneb.
Selle tulemusena:
- Pinge on jõud, millega vesi põhja surub. See tähendab rõhku.
- Nullpinge on torni alumine osa.
Sama on akuga.
Esmalt ühendame vooluringiga energiaallika. Ja seejärel vastavalt sellele sulgeme selle. Näiteks sisestame taskulampi patarei ja lülitame selle sisse. Alguses märkame, et seade helendab eredalt. Mõne aja pärast väheneb selle heledus märgatavalt. See tähendab, et elektromotoorne jõud on vähenenud (see on tornis oleva veega võrreldes välja lekkinud).
Kui võtame näiteks veetorni, siis elektromagnetväljaks nimetatakse pumpa, mis pidevalt torni vett pumpab. Ja vesi ei saa kunagi otsa.
Galvaanilise elemendi EMF - valem
Aku elektromotoorjõudu saab arvutada kahel viisil:
- Tehke arvutus Nernsti võrrandi abil. Peate arvutama iga GE-sse kuuluva elektroodi elektroodipotentsiaali. Seejärel arvutage valemi abil elektromotoorjõud (EMJ).
- Arvutage Nernsti valemi abil elektromotoorjõud (EMJ), et määrata GE töö ajal tekkiv koguvoolu tekitav reaktsioon.
Seega on nende valemitega relvastatud aku elektromotoorjõu arvutamine lihtsam.
Kus kasutatakse erinevat tüüpi elektromagnetvälju?
- Piesoelektri kasutatakse materjalide venitamiseks või kokkusurumiseks. Seda kasutatakse kvartskristallgeneraatorite ja mitmesuguste andurite valmistamiseks.
- Kemikaale kasutatakse galvaanilised elemendidja patareid.
- Induktsioon tekib siis, kui juht läbib magnetvälja. Selle omadusi kasutatakse trafodes, elektrimootorites ja generaatorites.
- Termoelektriline vool tekib erinevate metallide kontaktide kuumutamisel. Seda on kasutatud külmutusseadmetes ja termopaarides.
- Fotoelementide tootmiseks kasutatakse fotoelektrienergiat.
