Ընթացիկ աղբյուրի emf-ը որոշվում է արտահայտությամբ. Որքա՞ն է էլեկտրաշարժիչ ուժը emf. Խնդիրների լուծման օրինակներ

Իսկ ինչպիսի՞ն է դրա կապը այլ պարամետրերի հետ։ Առօրյա կյանքմենք բոլորս հաջողությամբ օգտագործում ենք էլեկտրական սարքերը, շատ օրենքներ են ստացվել էմպիրիկ կերպովև ընդունված որպես աքսիոմա։ Սա սահմանումների անհարկի բարդության պատճառներից մեկն է։ Ցավոք սրտի, նույնիսկ էլեկտրաշարժիչ ուժը՝ էլեկտրատեխնիկայի այս հիմքը, այնպես է լուսավորված, որ էլեկտրականությանը անծանոթ մարդու համար բավականին դժվար է ինչ-որ բան հասկանալ։ Եկեք բացատրենք այս հարցը՝ օգտագործելով բոլորին հասկանալի տերմիններ և օրինակներ։

Հաղորդավարում այն ​​կոչվում է «էլեկտրական հոսանք»: Ինչպես գիտեք, մեր նյութական աշխարհի բոլոր առարկաները կազմված են ատոմներից: Հասկանալը պարզեցնելու համար մենք կարող ենք ենթադրել, որ յուրաքանչյուր ատոմ ներկայացված է կենտրոնում միլիոնավոր անգամ փոքր միջուկի տեսքով, և էլեկտրոնները պտտվում են շրջանաձև ուղեծրերով՝ նրանից տարբեր հեռավորությունների վրա:

Փակ հանգույց ձևավորող հաղորդիչում ցանկացած արտաքին ազդեցության միջոցով ստեղծվում է էլեկտրաշարժիչ ուժ և առաջանում է ազդեցությունը: Ազդեցությունը «թակում է» վալենտային էլեկտրոնները ատոմներում իրենց ուղեծրերից, հետևաբար ձևավորվում են ազատ էլեկտրոններ և դրական լիցքավորված իոններ:

Էլեկտրաշարժիչ ուժն անհրաժեշտ է, որպեսզի լիցքերը «ստիպեն» անընդհատ շարժվել հաղորդիչի և շղթայի տարրերի երկայնքով որոշակի ուղղությամբ։ Առանց դրա հոսանքը գրեթե ակնթարթորեն մարում է: Հասկանալու համար, թե որն է էլեկտրաշարժիչ ուժը, էլեկտրականության համեմատությունը ջրի հետ թույլ կտա. Ուղիղ խողովակի հատվածը հաղորդիչ է: Իր երկու կողմից դուրս է գալիս ջրամբարների մեջ։ Քանի դեռ ջրամբարներում ջրի մակարդակները հավասար են և թեքություն չկա, խողովակի հեղուկը անշարժ է:

Ակնհայտ է, որ դուք կարող եք ստիպել այն շարժվել երեք եղանակով՝ ստեղծել բարձրության տարբերություն (թեքություն կամ հեղուկի քանակություն ջրամբարներում) կամ հարկադրաբար մղել այն: Կարևոր կետ. եթե խոսենք բարձրության տարբերության մասին, ապա դա նշանակում է լարվածություն։ EMF-ի համար, սակայն, շարժումը «պարտադիր» է, քանի որ ազդեցություն գործադրող արտաքին ուժերը պոտենցիալ չեն։

Էլեկտրական հոսանքի ցանկացած աղբյուր ունի EMF՝ հենց այն ուժը, որն աջակցում է լիցքավորված մասնիկների շարժմանը (տվյալ անալոգիայում այն ​​ստիպում է ջրի շարժվել): Չափված վոլտերով: Անունն ինքնին խոսում է. EMF-ը բնութագրում է արտաքին ուժերի աշխատանքը, որը կիրառվում է շղթայի մի հատվածի վրա, որը տեղափոխում է յուրաքանչյուր միավորի լիցքը մի բևեռից մյուսը (տերմինալների միջև): Այն թվայինորեն հավասար է կիրառվող արտաքին ուժերի աշխատանքի հարաբերակցությանը շարժվող լիցքի արժեքին։

Անուղղակիորեն, EMF աղբյուրի անհրաժեշտությունը կարելի է եզրակացնել էներգիայի պահպանման օրենքից և հոսանք ունեցող հաղորդիչի հատկություններից: Փակ շղթայում դաշտի աշխատանքը լիցքերը տեղափոխելու համար զրո է։ Այնուամենայնիվ, դիրիժորը տաքանում է (և որքան շատ է, այնքան մեծ է հոսանքն անցնում դրա միջով մեկ միավորի համար): Եզրակացություն. արտաքին էներգիայի մասնաբաժինը պետք է առկա լինի շղթայում: Նշված արտաքին ուժերը գեներատորների մագնիսական դաշտն են, որն անընդհատ գրգռում է էլեկտրոնները. քիմիական ռեակցիաների էներգիան մարտկոցներում.

Ինդուկցիայի էլեկտրաշարժիչ ուժը առաջին անգամ հայտնաբերվել է փորձնականորեն 1831 թվականին: Նա պարզեց, որ էլեկտրական հոսանք առաջանում է հաղորդիչում, որը ծակվում է փոփոխվող մագնիսական դաշտի ինտենսիվության գծերով: Դաշտի գործողությունը ատոմների արտաքին էլեկտրոններին տալիս է իրենց պակաս էներգիան, ինչի արդյունքում նրանք պոկվում են և սկսում շարժվել (առաջանում է հոսանք)։ Իհարկե, մասնիկների ուղիղ շարժում չկա (ինչպես կարող ենք չհիշել էլեկտրատեխնիկայի աքսիոմների հարաբերականությունը)։ Ավելի շուտ, տեղի է ունենում մասնիկների փոխանակում մոտակա ատոմների միջև:

Մշակված էլեկտրաշարժիչ ուժը ցանկացած էներգիայի աղբյուրի ներքին բնութագիրն է:

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա - ժամանակի ընթացքում փոփոխվող մագնիսական դաշտերի միջոցով էլեկտրական հոսանքների առաջացում: Ֆարադեյի և Հենրիի կողմից այս երևույթի բացահայտումը որոշակի համաչափություն մտցրեց էլեկտրամագնիսականության աշխարհ: Մաքսվելին, մի տեսության համաձայն, հաջողվել է գիտելիքներ հավաքել էլեկտրականության և մագնիսականության մասին։ Նրա հետազոտությունը կանխատեսում էր էլեկտրամագնիսական ալիքների գոյությունը մինչ փորձնական դիտարկումը։ Հերցը ապացուցեց նրանց գոյությունը և մարդկության առաջ բացեց հեռահաղորդակցության դարաշրջանը:

Ֆարադեյի և Լենցի օրենքները

Էլեկտրական հոսանքները ստեղծում են մագնիսական էֆեկտներ: Հնարավո՞ր է, որ մագնիսական դաշտը էլեկտրական դաշտ առաջացնի: Ֆարադեյը հայտնաբերել է, որ ցանկալի էֆեկտները առաջանում են ժամանակի ընթացքում MF-ի փոփոխության պատճառով:

Երբ հաղորդիչը հատվում է փոփոխական մագնիսական հոսքով, դրա մեջ առաջանում է էլեկտրաշարժիչ ուժ՝ առաջացնելով էլեկտրական հոսանք։ Համակարգը, որն առաջացնում է հոսանքը, կարող է լինել մշտական ​​մագնիս կամ էլեկտրամագնիս:

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի ֆենոմենը կարգավորվում է երկու օրենքով՝ Ֆարադեյ և Լենց։

Լենցի օրենքը թույլ է տալիս բնութագրել էլեկտրաշարժիչ ուժը իր ուղղության նկատմամբ:

Կարևոր!Սադրված EMF-ի ուղղությունն այնպիսին է, որ դրա առաջացրած հոսանքը հակված է հակադրվելու այն ստեղծող պատճառին:

Ֆարադեյը նկատել է, որ ինդուկտիվ հոսանքի ինտենսիվությունը մեծանում է, երբ միացումն անցնող ուժային գծերի թիվն ավելի արագ է փոխվում։ Այլ կերպ ասած, էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի EMF-ն ուղիղ համեմատական ​​է շարժվող մագնիսական հոսքի արագությանը:

EMF ինդուկցիոն բանաձևը սահմանվում է հետևյալ կերպ.

E = - dФ / dt.

«-» նշանը ցույց է տալիս, թե ինչպես է առաջացած EMF-ի բևեռականությունը կապված հոսքի նշանի և փոփոխվող արագության հետ:

Ստացվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի օրենքի ընդհանուր ձևակերպում, որից կարող են ստացվել առանձին դեպքերի արտահայտություններ։

Լարի շարժումը մագնիսական դաշտում

Երբ l երկարությամբ մետաղալարը շարժվում է B ինդուկցիայով մագնիսական դաշտում, դրա ներսում կառաջանա EMF՝ համամասնորեն նրա գծային v արագությանը: EMF-ը հաշվարկելու համար օգտագործվում է բանաձևը.

• մագնիսական դաշտի ուղղությանը ուղղահայաց հաղորդիչի շարժման դեպքում.

E = - B x l x v;

• տարբեր անկյան տակ շարժման դեպքում α.

E = - B x l x v x sin α.

Սադրված EMF-ն և հոսանքը կուղղվեն այն ուղղությամբ, որը մենք գտնում ենք՝ օգտագործելով կանոնը աջ ձեռքՁեռքը մագնիսական դաշտի ուժի գծերին ուղղահայաց դնելով և բութ մատով ուղղելով դեպի հաղորդիչի շարժումը, մնացած չորս ուղղված մատներով կարող եք պարզել EMF-ի ուղղությունը:

Պտտվող կծիկ

Էլեկտրաէներգիայի գեներատորի աշխատանքը հիմնված է MP-ում շղթայի պտույտի վրա, որն ունի N պտույտ:

EMF-ն էլեկտրական շղթայում առաջանում է, երբ մագնիսական հոսքը հատում է այն, համաձայն մագնիսական հոսքի սահմանման Ф = B x S x cos α (մագնիսական ինդուկցիան բազմապատկվում է մակերեսի մակերեսով, որով անցնում է MF-ը և կոսինուսի կոսինուսը. անկյուն, որը ձևավորվում է B վեկտորով և S հարթությանը ուղղահայաց գծով):

Բանաձևից հետևում է, որ Ф-ն ենթակա է փոփոխությունների հետևյալ դեպքերում.

• MF-ի փոփոխությունների ինտենսիվությունը - վեկտոր B;
• Եզրագծով սահմանափակված տարածքը տատանվում է.
• փոխվում է նրանց միջև եղած անկյան կողմից տրված կողմնորոշումը։

Ֆարադեյի առաջին փորձարկումներում ինդուկտիվ հոսանքները ստացվել են մագնիսական դաշտի B փոփոխության միջոցով: Այնուամենայնիվ, EMF կարող է առաջանալ առանց մագնիսը շարժելու կամ հոսանքը փոխելու, այլ պարզապես պտտելով կծիկը իր առանցքի շուրջը MF-ում: Այս դեպքում մագնիսական հոսքը փոխվում է α անկյան փոփոխության պատճառով։ Պտտման ընթացքում կծիկը հատում է MF-ի գծերը, առաջանում է EMF:

Եթե ​​կծիկը հավասարաչափ պտտվում է, այս պարբերական փոփոխությունը հանգեցնում է մագնիսական հոսքի պարբերական փոփոխության: Կամ պատգամավորի ուժի գծերի քանակը, որոնք հատվում են ամեն վայրկյան, հավասար արժեքներ են վերցնում ժամանակի հավասար ընդմիջումներով:

Կարևոր!Առաջացած EMF-ը ժամանակի ընթացքում կողմնորոշման հետ փոխվում է դրականից դեպի բացասական և հակառակը: EMF-ի գրաֆիկական ներկայացումը սինուսոիդային գիծ է:

Էլեկտրամագնիսական ինդուկցիայի EMF բանաձևի համար օգտագործվում է արտահայտությունը.

Е = В х ω х S x N x sin ωt, որտեղ:

• S - մեկ շրջադարձով կամ շրջանակով սահմանափակված տարածք;
• N-ը շրջադարձերի թիվն է.
• ω-ն անկյունային արագությունն է, որով կծիկը պտտվում է.
• B-ն MF-ի մագնիսական հոսքի խտությունն է.
• անկյուն α = ωt.

Գործնականում փոփոխիչներում հաճախ կծիկը մնում է անշարժ (ստատոր), մինչդեռ էլեկտրամագնիսը պտտվում է դրա շուրջը (ռոտոր):

Ինքնահոսքի EMF

Երբ անցնում է կծիկի միջով փոփոխական հոսանք, այն առաջացնում է փոփոխական MF՝ փոփոխվող մագնիսական հոսքով, որն առաջացնում է EMF: Այս էֆեկտը կոչվում է ինքնաներդրում:

Քանի որ MF-ը համաչափ է ընթացիկ ինտենսիվությանը, ապա.

որտեղ L-ն ինդուկտիվությունն է (H), որը որոշվում է երկրաչափական արժեքներով. պտույտների քանակը մեկ միավորի երկարության վրա և դրանց խաչմերուկի չափը:

Ինդուկցիոն EMF-ի համար բանաձևն ունի հետևյալ ձևը.

E = - L x dI / dt.

Եթե ​​երկու պարույրներ տեղակայված են կողք կողքի, ապա դրանցում առաջանում է փոխադարձ ինդուկցիայի EMF՝ կախված երկու սխեմաների երկրաչափությունից և միմյանց նկատմամբ դրանց կողմնորոշումից: Քանի որ սխեմաների բաժանումը մեծանում է, փոխադարձ ինդուկտիվությունը նվազում է, քանի որ միացնող մագնիսական հոսքը նվազում է:

Թող լինի երկու կծիկ: N1 պտույտներով մեկ կծիկի մետաղալարով հոսում է I1 հոսանք՝ ստեղծելով N2 պտույտներով կծիկի միջով անցնող MF: Ապա.

1. Երկրորդ կծիկի փոխադարձ ինդուկտիվությունը առաջինի համեմատ.

M21 = (N2 x F21) / I1;

1. Մագնիսական հոսք.

Ф21 = (M21 / N2) x I1;

1. Եկեք գտնենք առաջացած EMF-ը.

E2 = - N2 x dФ21 / dt = - M21x dI1 / dt;

1. EMF-ն առաջանում է նույն կերպ առաջին կծիկում.

E1 = - M12 x dI2 / dt;

Կարևոր!Մի կծիկի մեջ փոխադարձ ինդուկցիայի հետևանքով առաջացած էլեկտրաշարժիչ ուժը միշտ համաչափ է մյուսի էլեկտրական հոսանքի փոփոխությանը:

Փոխադարձ ինդուկտիվությունը կարելի է հավասար համարել.

M12 = M21 = M.

Համապատասխանաբար, E1 = - M x dI2 / dt և E2 = M x dI1 / dt:

M = K √ (L1 x L2),

որտեղ K-ը երկու ինդուկտիվությունների միջև միացման գործակիցն է:

Փոխադարձ ինդուկցիայի երևույթը օգտագործվում է տրանսֆորմատորներում՝ էլեկտրական սարքերում, որոնք թույլ են տալիս փոխել փոփոխական էլեկտրական հոսանքի լարման արժեքը։ Սարքը բաղկացած է երկու պարույրներից, որոնք պտտվում են մեկ միջուկի շուրջ: Առաջինում առկա հոսանքը մագնիսական շղթայում ստեղծում է փոփոխվող MF, իսկ մյուս կծիկում՝ էլեկտրական հոսանք: Եթե ​​առաջին ոլորուն պտույտների թիվը պակաս է մյուսից, ապա լարումը մեծանում է, և հակառակը։

Բացի էլեկտրաէներգիա արտադրելուց, փոխակերպելուց, մագնիսական ինդուկցիան օգտագործվում է այլ սարքերում: Օրինակ՝ մագնիսական լևիտացիոն գնացքներում, որոնք շարժվում են ոչ թե ռելսերի հետ անմիջական շփման մեջ, այլ էլեկտրամագնիսական վանող ուժի պատճառով մի քանի սանտիմետր բարձրությամբ։

Տեսանյութ

Ինչ է պատահել EMF(էլեկտրաշարժիչ ուժ) ֆիզիկայում. Էլեկտրական հոսանքը բոլորի համար պարզ չէ: Ինչպես տիեզերական հեռավորություն, հենց քթի տակ: Ընդհանրապես, դա լիովին չի հասկացվում նաև գիտնականների կողմից։ Բավական է հիշել նրա հայտնի փորձերով, որոնք դարերով առաջ են անցել իրենց ժամանակից և նույնիսկ այսօր մնում են առեղծվածի լուսապսակում: Այսօր մենք մեծ գաղտնիքներ չենք լուծում, բայց փորձում ենք պարզել ինչ է emf-ը ֆիզիկայում.

EMF-ի որոշումը ֆիզիկայում

EMF- էլեկտրաշարժիչ ուժ. Նշվում է տառով Ե կամ փոքր հունարեն էպսիլոն տառը։

Էլեկտրաշարժիչ ուժարտաքին ուժերի աշխատանքը բնութագրող սկալյար ֆիզիկական մեծություն ( ոչ էլեկտրական ծագման ուժեր) գործող AC և DC էլեկտրական սխեմաներում.

EMFնման լարում e, չափվում է վոլտերով: Այնուամենայնիվ, EMF- ը և լարումը տարբեր երևույթներ են:

Լարման(A և B կետերի միջև) ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է արդյունավետ էլեկտրական դաշտի աշխատանքին, որը կատարվում է, երբ մեկ փորձնական լիցք տեղափոխվում է մի կետից մյուսը:

Բացատրելով EMF-ի էությունը «մատների վրա»

Հասկանալու համար, թե ինչն ինչ է, կարելի է օրինակ-անալոգիա բերել։ Պատկերացնենք, որ ունենք ջրային աշտարակամբողջությամբ լցված ջրով: Եկեք համեմատենք այս աշտարակը մարտկոցի հետ:

Ջուրն առավելագույն ճնշում է գործադրում աշտարակի հատակի վրա, երբ աշտարակը լիքն է: Համապատասխանաբար, որքան քիչ ջուր է աշտարակում, այնքան ավելի թույլ է ծորակից դուրս հոսող ջրի ճնշումն ու ճնշումը։ Ծորակը բացելու դեպքում ջուրն աստիճանաբար դուրս կհոսի՝ սկզբում ուժեղ ճնշման տակ, իսկ հետո ավելի ու ավելի դանդաղ, մինչև ճնշումը լիովին թուլանա։ Այստեղ սթրեսը ճնշումն է, որը ջուրը գործադրում է հատակին: Մենք կվերցնենք աշտարակի հատակը որպես զրոյական լարման մակարդակ:

Նույնը մարտկոցի հետ է: Նախ, մենք միացնում ենք մեր ընթացիկ աղբյուրը (մարտկոցը) միացման մեջ՝ կարճ միացնելով այն: Թող դա լինի ժամացույց կամ լապտեր: Քանի դեռ լարման մակարդակը բավարար է, և մարտկոցը լիցքաթափված չէ, լապտերը պայծառ փայլում է, այնուհետև աստիճանաբար մարում, մինչև ամբողջովին մարի։

Բայց ինչպե՞ս համոզվել, որ ճնշումը չի չորանա։ Այլ կերպ ասած, ինչպես պահպանել ջրի մշտական ​​մակարդակը աշտարակում, և մշտական ​​պոտենցիալ տարբերություն ընթացիկ աղբյուրի բևեռներում: Հետևելով աշտարակի օրինակին՝ EMF-ը ներկայացված է որպես պոմպ, որն ապահովում է նոր ջրի ներհոսքը դեպի աշտարակ:

EMF բնույթ

Տարբեր ընթացիկ աղբյուրներում EMF-ի պատճառը տարբեր է: Ըստ առաջացման բնույթի, առանձնանում են հետևյալ տեսակները.

• Քիմիական EMF.Քիմիական ռեակցիաների պատճառով առաջանում է մարտկոցներում և կուտակիչներում։
• Թերմո EMF.Դա տեղի է ունենում, երբ տարբեր ջերմաստիճաններում տեղակայված տարբեր հաղորդիչների կոնտակտները միացված են:
• Ինդուկցիայի EMF:Առաջանում է գեներատորում, երբ պտտվող հաղորդիչը տեղադրվում է մագնիսական դաշտում։ EMF-ը կառաջարկվի հաղորդիչում, երբ հաղորդիչը հատում է հաստատուն մագնիսական դաշտի ուժի գծերը կամ երբ մագնիսական դաշտի մեծությունը փոխվում է:
• Ֆոտոէլեկտրական EMF.Այս EMF-ի տեսքը նպաստում է արտաքին կամ ներքին ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի երևույթին:
• Պիեզոէլեկտրական EMF. EMF-ն առաջանում է, երբ նյութերը ձգվում կամ սեղմվում են:

Հարգելի ընկերներ, այսօր մենք քննարկել ենք «EMF-ը դետալների համար» թեման: Ինչպես տեսնում եք, EMF - ոչ էլեկտրական ուժ, որը պահպանում է էլեկտրական հոսանքի հոսքը շղթայում։ Եթե ​​ցանկանում եք իմանալ, թե ինչպես են լուծվում EMF-ի հետ կապված խնդիրները, խորհուրդ ենք տալիս դիմել խնամքով ընտրված և ապացուցված մասնագետների, ովքեր արագ և հստակ կբացատրեն ցանկացած թեմատիկ խնդրի լուծման ընթացքը: Իսկ ավանդույթի համաձայն՝ վերջում հրավիրում ենք դիտելու ուսուցողական տեսանյութ։ Ուրախ դիտում և հաջողություն ձեր ուսման մեջ:

Պաշտոնի աղբյուրներում երրորդ կողմ (ոչ պոտենցիալ) ուժեր. կամ փոփոխական ընթացիկ; փակ հաղորդիչ շղթայում հավասար է այս ուժերի աշխատանքին մեկ դիրքի շարժման վրա: լիցքավորում ամբողջ շղթայի երկայնքով: Եթե ​​արտաքին ուժերի դաշտի ինտենսիվությունը նշանակում ենք Есгр-ի միջոցով, ապա էմֆ? փակ օղակում L-ն հավասար է

որտեղ dl-ը եզրագծի երկարության տարր է:

Պոտենց. ուժեր էլեկտրաստատիկ. դաշտերը չեն կարող պահել ծոմապահությունը: փակ ճանապարհի վրա այս ուժերից զրո է: Հաղորդիչների միջով հոսանքի անցումը ուղեկցվում է էներգիայի արտազատմամբ՝ հաղորդիչների ջեռուցմամբ։ Արտաքին ուժերը լիցքավորված են. ch-ts գեներատորների ներսում, գալվանական բջիջներ, կուտակիչներ և ընթացիկ այլ աղբյուրներ: Արտաքին ուժերի ծագումը կարող է տարբեր լինել. գեներատորներում դրանք ուժեր են հորձանուտ էլեկտրականի կողմից: դաշտը, որը առաջանում է մագնիսական փոփոխության արդյունքում: դաշտերը ժամանակի հետ, կամ Լորենցը, որը գործում է մագնի կողմից: դաշտեր el-ny-ի վրա շարժվող դիրիժորում; գալվանականում բջիջները և մարտկոցները քիմիական են: ուժ և այլն: Աղբյուրի էմֆ-ը հավասար է էլեկտրական լարմանը իր տերմինալներում, երբ միացումը բաց է: Eds-ը որոշում է շղթայի հոսանքը տվյալ դիմադրության դեպքում (տես ՕՀՄԱ ՕՐԵՆՔ): Էլեկտրական չափված է: , վոլտներով։

Ֆիզիկական հանրագիտարանային բառարան. - Մ.: Խորհրդային հանրագիտարան. . 1983 .

ԷԼԵԿՏՐԱՇԱՐԺԱԿԱՆ ՈՒԺ

(emf) ընթացիկ աղբյուրների ֆենոմենոլոգիական բնութագիրն է։ Ներկայացրել է G. Ohm-ը (G. Ohm) 1827 թվականին DC սխեմաների համար: ընթացիկ և սահմանվել է Գ. Կիրխհոֆի կողմից 1857 թվականին որպես «արտաքին» ուժերի աշխատանք մեկ էլեկտրականի փոխանցման ժամանակ։ լիցքավորել փակ օղակի երկայնքով: Այնուհետև emf-ի հայեցակարգը սկսեց մեկնաբանվել ավելի լայնորեն՝ որպես քվազի-ստացիոնար պայմաններում իրականացվող հատուկ (հոսանքի կողմից կրվող լիցքի մեկ միավորի համար) էներգիայի փոխակերպումների չափում [տես. Քվազի-ստացիոնար (քվազի-ստատիկ) մոտարկում] էլեկտրական սխեմաներ ոչ միայն «երրորդ կողմի» աղբյուրներով (գալվանական մարտկոցներ, կուտակիչներ, գեներատորներ և այլն), այլ նաև «բեռնված» տարրերով (էլեկտրական շարժիչներ, մարտկոցներ լիցքավորման ռեժիմում, խեղդուկներ, տրանսֆորմատորներ և այլն):

Ամբողջական անուն արժեքներ - E. s.- կապված մեխանիկական: Էլեկտրական գործընթացների անալոգիաները. շղթաներ և հազվադեպ օգտագործվող; ավելի տարածված է հապավումը՝ emf. SI-ում emf-ը չափվում է վոլտերով (V); Gaussian համակարգի (CGSE) միավոր emf spec. չունի անուն (1 СГСЭ 300 V):

Քվազիգծային գրառման դեպքում. հոսանք էլեկտրամագնիսների ընդհանուր ներհոսքի փակ (առանց ճյուղավորման) շղթայում: աղբյուրներից ստացված էներգիան ամբողջությամբ սպառվում է ջերմության առաջացման համար (տես. Ջուլի կորուստներ):

որտեղ է emf-ը հաղորդիչ շղթայում, Ի- ընթացիկ, R -դիմադրություն (emf-ի նշանը, ինչպես հոսանքի նշանը, կախված է եզրագծի երկայնքով շրջանցելու ուղղության ընտրությունից):

Էլեկտրական քվազիստացիոնար գործընթացները նկարագրելիս. շղթաներ ur-niya էներգետիկ. մնացորդը (*) անհրաժեշտ է հաշվի առնել կուտակված մագնիսականի փոփոխությունները Վ մև էլեկտրական Վ եէներգիաներ:

Մագնիսը փոխելիս. դաշտը ժամանակին պտտվում է պտտվող էլեկտրական. Ե s,որի շրջանառությունը հաղորդիչ շղթայի երկայնքով սովորաբար կոչվում է emf էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա.

Էլեկտրական փոփոխություններ էներգիաները էական են, որպես կանոն, այն դեպքերում, երբ շղթան պարունակում է մեծ էլեկտրականություն: հզորությունը, օրինակ. կոնդենսատորներ. Հետո dW e / dt =Դ U. ես,որտեղ Դ U-պոտենցիալ տարբերությունը կոնդենսատորի թիթեղների միջև:

Այնուամենայնիվ, էներգետիկայի այլ մեկնաբանություններ թույլատրելի են: վերափոխումները էլեկտրականի. շղթաներ. Այսպիսով, օրինակ, եթե AC շղթայում: ներդաշնակ. հոսանքը ներառված է ինդուկտիվության հետ Լ,ապա էլեկտրականի փոխադարձ փոխակերպումները։ և մագն. դրա մեջ եղած էներգիաները կարելի է բնութագրել որպես emf el.-magn. ինդուկցիա և լարման անկում արդյունավետ ռեակտիվության վրա Զ Լ(սմ. Դիմադրություն):Մագնով շարժվելիս։ մարմինների դաշտը (օրինակ, միաբևեռ ինդուկտորի խարիսխում), նույնիսկ դիմադրողական ուժերի աշխատանքը կարող է նպաստել էմֆ.

Քվազիգծային հոսանքների ճյուղավորված սխեմաներում էմֆ-ի և լարման անկման հարաբերությունը շղթայի այն հատվածներում, որոնք կազմում են փակ հանգույց, որոշվում է երկրորդով. Կիրխհոֆի կանոնը.

EDS-ը փակ օղակի անբաժանելի բնութագիր է, և ընդհանուր դեպքում անհնար է խստորեն նշել դրա «կիրառման» տեղը։ Այնուամենայնիվ, բավականին հաճախ emf-ը կարելի է համարել մոտավորապես տեղայնացված որոշակի սարքերում կամ շղթայի տարրերում: Նման դեպքերում այն ​​համարվում է սարքի (գալվանական մարտկոց, կուտակիչ, դինամո և այլն) հատկանիշ և որոշվում է դրա բաց բևեռների պոտենցիալ տարբերությամբ։ Այս սարքերում էներգիայի փոխակերպման տեսակով առանձնանում են էմֆ-ի հետևյալ տեսակները՝ քիմիական էմֆ գալվանականում։ մարտկոցներ, լոգարաններ, կուտակիչներ, քայքայիչ պրոցեսների ժամանակ (գալվանական էֆեկտներ), ֆոտոէլեկտրական էմֆ (ֆոտոէմֆ) ներք. և միջ. ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ (ֆոտոբջիջներ, ֆոտոդիոդներ); ELECTROMAGN եւ tn եւ emf - emf էլ.-magn. ինդուկցիա (դինամոսներ, տրանսֆորմատորներ, խեղդուկներ, էլեկտրական շարժիչներ և այլն); էլեկտրաշարժիչ ուժ, որն առաջանում է, օրինակ, երբ մեխանիկական է: շփում (էլեկտրական մեքենաներ, ամպրոպային ամպերի էլեկտրաֆիկացում և այլն); պիեզոէլեկտրական էմֆ - պիեզոէլեկտրիկները սեղմելիս կամ ձգելիս (պիեզոէլեկտրական սենսորներ, հիդրոֆոններ, հաճախականության կայունացուցիչներ և այլն); ջերմային արտանետումների լիցքավորման հետ կապված ջերմային էմֆ: ջեռուցվող էլեկտրոդների մակերեսից մասնիկներ; t e r mo e le c t r i h e s k and i emf ( ջերմաէլեկտրական հզորություն) -տարբեր հաղորդիչների կոնտակտների վրա ( Seebeck էֆեկտև Պելտիերի էֆեկտ) կամ շղթայի ոչ միատեսակ ջերմաստիճանի բաշխված հատվածների վրա ( Թոմսոնի էֆեկտ):Ջերմաէլեկտրական էներգիան օգտագործվում է ջերմազույգերի, պիրոմետրերի, սառնարանային մեքենաներում։

M. A. Miller, G. V. Permitin.

Ֆիզիկական հանրագիտարան. 5 հատորով. - Մ.: Խորհրդային հանրագիտարան. Գլխավոր խմբագիր Ա.Մ. Պրոխորով. 1988 .

Տեսեք, թե ինչ է «ԷԼԵԿՏՐՈՄՈՏԻՎ ՈՒԺԸ» այլ բառարաններում.

էլեկտրաշարժիչ ուժ- Սկալային մեծություն, որը բնութագրում է արտաքին դաշտի և ինդուկացված էլեկտրական դաշտի կարողությունը էլեկտրական հոսանք առաջացնելու ունակությունը: Ծանոթագրություն - Էլեկտրաշարժիչ ուժը հավասար է արտաքին դաշտի ուժգնության գծային ինտեգրալին և առաջացած ... ... Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույցԺամանակակից հանրագիտարանը սկալային մեծություն է, որը բնութագրում է արտաքին դաշտի և ինդուկցված էլեկտրական դաշտի կարողությունը էլեկտրական հոսանք առաջացնելու...

Ֆիզիկայի մեջ այնպիսի հասկացություն, ինչպիսին է էլեկտրաշարժիչ ուժ(կրճատ - EMF) օգտագործվում է որպես ընթացիկ աղբյուրների էներգիայի հիմնական հատկանիշ։

Էլեկտրաշարժիչ ուժ (EMF)

Էլեկտրաշարժիչ ուժ (EMF) - էներգիայի աղբյուրի կարողությունը տերմինալներում պոտենցիալ տարբերություն ստեղծելու և պահպանելու համար:

EMF- չափված վոլտերով

Աղբյուրի տերմինալներում լարումը միշտ ավելի քիչ է EMFլարման անկման չափով.

Էլեկտրաշարժիչ ուժ

U RH = E - U R0

U RH - լարման աղբյուրի տերմինալներում: Չափվում է փակ արտաքին շղթայով։

E - EMF - չափվում է գործարանում:

Էլեկտրաշարժիչ ուժ (EMF) ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է աշխատանքի բաժանման գործակցին, որը, երբ էլեկտրական լիցքը շարժվում է, կատարվում է արտաքին ուժերի կողմից փակ միացումում, հենց այս լիցքին:

Հարկ է նշել, որ էլեկտրաշարժիչ ուժընթացիկ աղբյուրում այն ​​առաջանում է նաև հոսանքի բացակայության դեպքում, այսինքն, երբ միացումը բաց է: Այս իրավիճակը սովորաբար կոչվում է «անգործուն», և ինքնին արժեքը EMFերբ այն հավասար է այն պոտենցիալների տարբերությանը, որոնք առկա են ընթացիկ աղբյուրի տերմինալներում:

Քիմիական էլեկտրաշարժիչ ուժ

Քիմիական էլեկտրաշարժիչ ուժառկա է կուտակիչներում, գալվանական մարտկոցներում քայքայիչ գործընթացների ժամանակ։ Կախված նրանից, թե ինչ սկզբունքով է հիմնված այս կամ այն ​​հոսանքի աղբյուրի աշխատանքը, դրանք կոչվում են կա՛մ մարտկոցներ, կա՛մ գալվանական բջիջներ։

Գալվանական բջիջների հիմնական տարբերակիչ հատկանիշներից մեկն այն է, որ էներգիայի այս աղբյուրները, այսպես ասած, միանգամյա օգտագործման են: Իրենց գործունեության ընթացքում այն ​​ակտիվ նյութերը, որոնց շնորհիվ էլեկտրական էներգիա է անջատվում քիմիական ռեակցիաների արդյունքում, գրեթե ամբողջությամբ քայքայվում են։ Այդ իսկ պատճառով, եթե գալվանական բջիջն ամբողջությամբ լիցքաթափված է, ապա անհնար է այն հետագայում օգտագործել որպես հոսանքի աղբյուր։

Ի տարբերություն գալվանական բջիջների, մարտկոցները կրկնակի օգտագործման են: Դա հնարավոր է, քանի որ դրանցում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաները շրջելի են։

Էլեկտրամագնիսական էլեկտրաշարժիչ ուժ

Էլեկտրամագնիսական EMFառաջանում է այնպիսի սարքերի շահագործման ժամանակ, ինչպիսիք են դինամոսները, էլեկտրական շարժիչները, խեղդվողները, տրանսֆորմատորները և այլն:

Դրա էությունը հետևյալն է. երբ հաղորդիչները տեղադրվում են մագնիսական դաշտում և տեղաշարժվում են դրանում այնպես, որ տեղի է ունենում ուժի մագնիսական գծերի հատում, առաջանում է ուղղորդում։ EMF... Եթե ​​շղթան փակ է, ապա դրա մեջ էլեկտրական հոսանք է առաջանում։

Ֆիզիկայի մեջ վերը նկարագրված երեւույթը կոչվում է էլեկտրամագնիսական ինդուկցիա։ Էլեկտրաշարժիչ ուժ, որն այնուհետեւ առաջանում է, կոչվում է EMFինդուկցիա.

Հարկ է նշել, որ նպատակ ունենալով EMFԻնդուկցիան տեղի է ունենում ոչ միայն այն դեպքերում, երբ հաղորդիչը շարժվում է մագնիսական դաշտում, այլև այն ժամանակ, երբ այն մնում է անշարժ, բայց միևնույն ժամանակ կատարվում է մագնիսական դաշտի մեծության փոփոխություն:

Ֆոտոէլեկտրական էլեկտրաշարժիչ ուժ

Այս բազմազանությունը էլեկտրաշարժիչ ուժտեղի է ունենում, երբ կա արտաքին կամ ներքին ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ:

Ֆիզիկայի մեջ ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը (ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ) նշանակում է երևույթների այն խումբը, որն առաջանում է, երբ նյութը ենթարկվում է լույսի, և նրանում էլեկտրոններ են արտանետվում։ Սա կոչվում է արտաքին ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ: Եթե ​​միաժամանակ հայտնվի էլեկտրաշարժիչ ուժկամ նյութի էլեկտրական հաղորդունակությունը փոխվում է, ապա խոսվում է ներքին ֆոտոէլեկտրական ազդեցության մասին։

Ինչպես արտաքին, այնպես էլ ներքին ֆոտոէֆեկտները այժմ լայնորեն օգտագործվում են դիզայնի և արտադրության համար: հսկայական գումարայնպիսի լուսային ընդունիչներ, որոնք լուսային ազդանշանները վերածում են էլեկտրականի։ Այս բոլոր սարքերը կոչվում են ֆոտոբջիջներ և օգտագործվում են ինչպես տեխնոլոգիայի, այնպես էլ տարբեր աշխատանքներ իրականացնելիս գիտական ​​հետազոտություն... Մասնավորապես, հենց ֆոտոբջիջներն են օգտագործվում առավել օբյեկտիվ օպտիկական չափումներ կատարելու համար։

Էլեկտրաստատիկ շարժիչ ուժ

Ինչ վերաբերում է այս տեսակին էլեկտրաշարժիչ ուժ, ապա այն, օրինակ, առաջանում է էլեկտրոֆորային ագրեգատներում առաջացող մեխանիկական շփման ժամանակ (հատուկ լաբորատոր ցուցադրություն և օժանդակ սարքեր), տեղի է ունենում նաև ամպրոպային ամպերի մեջ։

Wimshurst-ի գեներատորները (սա էլեկտրոֆորի մեքենաների մեկ այլ անուն է) իրենց շահագործման համար օգտագործում են այնպիսի երևույթ, ինչպիսին է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիան: Նրանց շահագործման ընթացքում էլեկտրական լիցքերը կուտակվում են բևեռներում՝ Լեյդենի ափերում, և պոտենցիալ տարբերությունը կարող է հասնել շատ ամուր արժեքների (մինչև մի քանի հարյուր հազար վոլտ):

Ստատիկ էլեկտրականության բնույթն այն է, որ այն առաջանում է, երբ էլեկտրոնների կորստի կամ ձեռքբերման պատճառով խախտվում է ներմոլեկուլային կամ միջատոմային հավասարակշռությունը։

Պիեզոէլեկտրական էլեկտրաշարժիչ ուժ

Այս բազմազանությունը էլեկտրաշարժիչ ուժտեղի է ունենում, երբ առկա է պիեզոէլեկտրիկ կոչվող նյութերի սեղմում կամ ձգում: Դրանք լայնորեն օգտագործվում են այնպիսի ձևավորումներում, ինչպիսիք են պիեզո սենսորները, բյուրեղային տատանվողները, հիդրոֆոնները և մի քանիսը:

Պիեզոէլեկտրական սենսորների աշխատանքի հիմքում ընկած է պիեզոէլեկտրական էֆեկտը: Նրանք իրենք են պատկանում, այսպես կոչված, գեներատորի տիպի սենսորներին: Դրանցում մուտքային մեծությունը կիրառվող ուժն է, իսկ ելքայինը՝ էլեկտրաէներգիայի քանակությունը։

Ինչ վերաբերում է այնպիսի սարքերին, ինչպիսիք են հիդրոֆոնները, ապա դրանց աշխատանքը հիմնված է այսպես կոչված ուղղակի պիեզոէլեկտրական ազդեցության սկզբունքի վրա, որն ունեն պիեզոէլեկտրական նյութերը։ Դրա էությունն այն է, որ եթե այդ նյութերի մակերեսին ձայնային ճնշում է գործադրվում, ապա դրանց էլեկտրոդների վրա առաջանում է պոտենցիալ տարբերություն։ Ավելին, այն համաչափ է ձայնային ճնշման մեծությանը։

Պիեզոէլեկտրական նյութերի կիրառման հիմնական ոլորտներից մեկը քվարցային տատանումների արտադրությունն է՝ դրանց նախագծում քվարցային ռեզոնատորներով: Նման սարքերը նախատեսված են խիստ ֆիքսված հաճախականության տատանումներ ստանալու համար, որոնք կայուն են ինչպես ժամանակի, այնպես էլ ջերմաստիճանի փոփոխություններով, ինչպես նաև ունեն փուլային աղմուկի բոլորովին ցածր մակարդակ:

Ջերմային էլեկտրաշարժիչ ուժ

Այս բազմազանությունը էլեկտրաշարժիչ ուժտեղի է ունենում, երբ լիցքավորված մասնիկների ջերմային արտանետումը տեղի է ունենում ջեռուցվող էլեկտրոդների մակերևույթից: Գործնականում լայնորեն կիրառվում է ջերմային արտանետումը, օրինակ՝ դրա վրա է հիմնված գրեթե բոլոր ռադիոխողովակների աշխատանքը։

Ջերմաէլեկտրական էլեկտրաշարժիչ ուժ

Այս բազմազանությունը EMFտեղի է ունենում, երբ տարբեր ծայրերում տարբեր հաղորդիչների կամ պարզապես շղթայի տարբեր մասերում ջերմաստիճանը շատ անհավասարաչափ է բաշխվում:

Ջերմաէլեկտրական էլեկտրաշարժիչ ուժօգտագործվում են այնպիսի սարքերում, ինչպիսիք են պիրոմետրերը, ջերմազույգերը և սառնարանային մեքենաները: Սենսորները, որոնց աշխատանքը հիմնված է այս երևույթի վրա, կոչվում են ջերմաէլեկտրական և, ըստ էության, ջերմազույգեր են, որոնք կազմված են իրար եռակցված, տարբեր մետաղներից պատրաստված էլեկտրոդներից։ Երբ այս տարրերը կա՛մ տաքացվում են, կա՛մ սառչում, ա EMF, որն իր մեծությամբ համաչափ է ջերմաստիճանի փոփոխությանը։