Apa itu gaya gerak listrik EMF

Gaya gerak listrik (EMF) - dalam perangkat yang melakukan pemisahan paksa muatan positif dan negatif (generator), nilai yang secara numerik sama dengan perbedaan potensial antara terminal generator dengan tidak adanya arus di sirkuitnya diukur dalam volt.

Sumber energi elektromagnetik (generator) — perangkat yang mengubah energi jenis non-listrik apa pun menjadi listrik. Sumber-sumber tersebut, misalnya, satsa:

• generator di pembangkit listrik (termal, angin, nuklir, pembangkit listrik tenaga air), yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik;

• sel galvanik (baterai) dan akumulator dari semua jenis, yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik, dll.

EMF secara numerik sama dengan usaha yang dilakukan oleh gaya eksternal dalam memindahkan satu unit muatan positif di dalam sumber atau sumber itu sendiri yang menghantarkan satu unit muatan positif dalam rangkaian tertutup.

Gaya gerak listrik EMF E adalah besaran skalar yang mencirikan kemampuan medan luar dan medan listrik induksi untuk menginduksi arus listrik.Emf E secara numerik sama dengan usaha (energi) W dalam joule (J) yang dikeluarkan oleh medan ini untuk memindahkan muatan satuan (1 C) dari satu titik di medan ke titik lainnya.

Satuan pengukuran untuk EMF adalah volt (V). Jadi, ggl sama dengan 1 V jika, ketika muatan 1 C bergerak melalui rangkaian tertutup, kerja 1 J dilakukan: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Transfer biaya melalui situs sirkuit listrik disertai dengan pengeluaran energi.

Nilai yang angkanya sama dengan pekerjaan yang dilakukan sumber dengan melakukan muatan positif tunggal di sepanjang bagian tertentu dari rangkaian disebut tegangan U. Karena rangkaian terdiri dari bagian eksternal dan internal, mereka membedakan konsep tegangan eksternal Uvsh dan bagian Uvt internal.

Dari apa yang telah dikatakan, jelas bahwa EMF sumber sama dengan jumlah tegangan bagian U eksternal dan bagian U internal dari rangkaian:

E = Uears + UW

Rumus ini mengungkapkan hukum kekekalan energi untuk rangkaian listrik.

Dimungkinkan untuk mengukur voltase di berbagai bagian sirkuit hanya dengan sirkuit tertutup. EMF diukur antara terminal sumber rangkaian terbuka.

Tegangan, EMF, dan penurunan tegangan untuk jaringan dua terminal yang aktif

Arah EMF — ini adalah arah pergerakan paksa muatan positif di dalam generator dari minus ke plus di bawah pengaruh sifat selain listrik.

Resistansi internal generator adalah resistansi elemen struktur di dalamnya.

Sumber EMF yang ideal — generator, resistensi internal yang nol, dan tegangan pada terminalnya tidak bergantung pada beban. Kekuatan sumber EMF yang ideal tidak terbatas.

Gambar bersyarat (diagram kelistrikan) dari generator EMF ideal dengan nilai E ditunjukkan pada Gambar.1, sebuah.

Sumber EMF yang sebenarnya, tidak seperti yang ideal, mengandung resistansi internal Ri dan tegangannya bergantung pada beban (Gbr. 1., b), dan daya sumbernya terbatas. Rangkaian listrik generator EMF asli adalah rangkaian rangkaian generator EMF ideal E dan resistansi internalnya Ri.

Sumber EMF: a — ideal; b—nyata

Dalam praktiknya, untuk membawa mode operasi generator EMF nyata lebih dekat ke mode operasi ideal, resistansi internal generator nyata Ri dicoba sekecil mungkin, dan resistansi beban Rn perlu dihubungkan setidaknya 10 kali nilai resistansi internal generator, mis. harus memenuhi syarat: Rn >> Ri

Agar tegangan keluaran generator EMF asli tidak tergantung pada beban, maka distabilkan dengan menggunakan rangkaian stabilisasi tegangan elektronik khusus.

Karena resistansi internal generator EMF nyata tidak dapat dibuat sangat kecil, itu diminimalkan dan dilakukan sebagai standar untuk kemungkinan koneksi terkoordinasi dari konsumen energi ke sana. Dalam rekayasa radio, nilai resistansi keluaran standar generator EMF adalah 50 ohm (standar industri) dan 75 ohm (standar rumah).

Misalnya, semua penerima televisi memiliki impedansi input 75 ohm dan dihubungkan ke antena dengan kabel koaksial dengan impedansi karakteristik yang persis sama.

Untuk mendekati generator EMF yang ideal, sumber tegangan suplai yang digunakan di semua peralatan elektronik industri dan rumah tangga dibuat menggunakan sirkuit elektronik khusus untuk menstabilkan tegangan keluaran, yang memungkinkan untuk menahan tegangan keluaran sumber daya yang hampir konstan dalam kisaran tertentu. arus ditarik oleh sumber EMF (kadang-kadang disebut sumber tegangan).

Pada diagram kelistrikan, sumber EMF digambarkan sebagai berikut: E — sumber EMF konstan, e (t) adalah sumber EMF harmonik (variabel) dalam bentuk fungsi waktu.

Gaya gerak listrik E baterai sel identik yang dihubungkan secara seri sama dengan gaya gerak listrik satu sel E dikalikan dengan jumlah elemen n baterai: E = nE.

Lihat juga di topik ini: Sumber EMF dan arus: karakteristik dan perbedaan utama