მიმდინარე წყაროს ემფ განისაზღვრება გამოხატვით. რა არის ელექტრომამოძრავებელი ძალა emf. პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

და რა კავშირი აქვს მას სხვა პარამეტრებთან. Ყოველდღიური ცხოვრებისჩვენ ყველა წარმატებით ვიყენებთ ელექტრო მოწყობილობებს, ბევრი კანონი იქნა მიღებული ემპირიულადდა აღებულია აქსიომად. ეს არის განმარტებების არასაჭირო გართულების ერთ-ერთი მიზეზი. სამწუხაროდ, ელექტრომოძრავი ძალაც კი, ელექტროტექნიკის ეს საფუძველი, ისეა განათებული, რომ ელექტროენერგიის უცნობ ადამიანს რაიმეს გაგება საკმაოდ უჭირს. ავხსნათ ეს საკითხი ყველასთვის გასაგები ტერმინებითა და მაგალითებით.

გამტარში მას "ელექტრული დენი" ეწოდება. მოგეხსენებათ, ჩვენი მატერიალური სამყაროს ყველა ობიექტი ატომებისგან შედგება. გაგების გასამარტივებლად, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ თითოეული ატომი წარმოდგენილია ცენტრში მილიონჯერ პატარა ბირთვის სახით და ელექტრონები ბრუნავენ წრიულ ორბიტებში მისგან სხვადასხვა მანძილზე.

გამტარში ნებისმიერი გარეგანი ზემოქმედებით, რომელიც ქმნის დახურულ მარყუჟს, წარმოიქმნება ელექტრომამოძრავებელი ძალა და წარმოიქმნება ეფექტი. ზეგავლენა ატომებში ვალენტურ ელექტრონებს ორბიტებზე „ამოაგდებს“, შესაბამისად წარმოიქმნება თავისუფალი ელექტრონები და დადებითად დამუხტული იონები.

ელექტრომამოძრავებელი ძალა აუცილებელია იმისათვის, რომ "აიძულოს" მუხტები მუდმივად გადაადგილდნენ გამტარის და მიკროსქემის ელემენტების გასწვრივ გარკვეული მიმართულებით. ამის გარეშე, დენი თითქმის მყისიერად ქრება. იმის გასაგებად, თუ რა არის ელექტრომამოძრავებელი ძალა, ელექტროენერგიის შედარება წყალთან საშუალებას მოგცემთ. სწორი მილის განყოფილება არის გამტარი. მისი ორი მხრიდან გამოდის წყალსაცავებში. სანამ წყალსაცავებში წყლის დონე თანაბარია და არ არის დახრილობა, მილში სითხე სტაციონარულია.

ცხადია, შეგიძლიათ მისი გადაადგილება სამი გზით: შექმნათ სიმაღლის სხვაობა (დახრილობა ან სითხის რაოდენობა რეზერვუარებში) ან იძულებით გადატუმბოთ იგი. მნიშვნელოვანი წერტილი: თუ ვსაუბრობთ სიმაღლის განსხვავებაზე, მაშინ ეს ნიშნავს დაძაბულობას. თუმცა, EMF-ისთვის მოძრაობა „იძულებითი“ ხდება, ვინაიდან გარე ძალები, რომლებიც გავლენას ახდენენ, არაპოტენციურია.

ელექტრული დენის ნებისმიერ წყაროს აქვს EMF - ის ძალა, რომელიც მხარს უჭერს დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობას (მოცემული ანალოგიით, ის აიძულებს წყლის მოძრაობას). იზომება ვოლტებში. სახელწოდება თავისთავად მეტყველებს: EMF ახასიათებს გარე ძალების მუშაობას, რომელიც გამოიყენება მიკროსქემის მონაკვეთზე, რომელიც გადააქვს თითოეული ერთეულის მუხტს ერთი პოლუსიდან მეორეზე (ტერმინალებს შორის). ის რიცხობრივად უდრის გამოყენებული გარე ძალების მუშაობის თანაფარდობას გადაადგილებული მუხტის მნიშვნელობასთან.

ირიბად, EMF წყაროს საჭიროება შეიძლება გამოიტანოს ენერგიის კონსერვაციის კანონიდან და დირიჟორის თვისებებით. დახურულ წრეში ველის მუშაობა მუხტების გადასატანად ნულის ტოლია. ამასთან, გამტარი თბება (და რაც უფრო მეტია, მით უფრო დიდი დენი გადის მასში დროის ერთეულზე). დასკვნა: წრეში უნდა იყოს გარე ენერგიის წილი. მითითებული გარე ძალები არის მაგნიტური ველი გენერატორებში, რომელიც მუდმივად აღაგზნებს ელექტრონებს; ქიმიური რეაქციების ენერგია ბატარეებში.

ინდუქციის ელექტრომოძრავი ძალა პირველად ექსპერიმენტულად აღმოაჩინეს 1831 წელს. მან აღმოაჩინა, რომ ელექტრული დენი წარმოიქმნება გამტარში, რომელიც გაჟღენთილია ცვალებადი მაგნიტური ველის ინტენსივობის ხაზებით. ველის მოქმედება ატომების გარე ელექტრონებს აძლევს მათ ნაკლებ ენერგიას, რის შედეგადაც ისინი იშლება და იწყებენ მოძრაობას (ჩნდება დენი). რა თქმა უნდა, არ არსებობს ნაწილაკების პირდაპირი მოძრაობა (როგორ არ გავიხსენოთ ელექტროტექნიკის აქსიომების ფარდობითობა). პირიქით, ხდება ნაწილაკების გაცვლა ახლომდებარე ატომებს შორის.

განვითარებული ელექტრომოძრავი ძალა არის ნებისმიერი ენერგიის წყაროს შინაგანი მახასიათებელი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია - ელექტრული დენების წარმოქმნა მაგნიტური ველებით, რომლებიც იცვლება დროთა განმავლობაში. ფარადეისა და ჰენრის მიერ ამ ფენომენის აღმოჩენამ გარკვეული სიმეტრია შემოიღო ელექტრომაგნიტიზმის სამყაროში. მაქსველმა, ერთ თეორიაში, მოახერხა ცოდნის შეგროვება ელექტროენერგიისა და მაგნეტიზმის შესახებ. მისმა კვლევამ იწინასწარმეტყველა ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობა ექსპერიმენტულ დაკვირვებამდე. ჰერცმა დაამტკიცა მათი არსებობა და გაუხსნა კაცობრიობისთვის ტელეკომუნიკაციების ეპოქა.

ფარადეის და ლენცის კანონები

ელექტრული დენები ქმნის მაგნიტურ ეფექტებს. შესაძლებელია თუ არა მაგნიტურმა ველმა ელექტრული ველის წარმოქმნა? ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ სასურველი ეფექტი წარმოიქმნება MF-ის დროში ცვლილების გამო.

როდესაც გამტარს კვეთს ალტერნატიული მაგნიტური ნაკადი, მასში წარმოიქმნება ელექტრომოძრავი ძალა, რაც იწვევს ელექტრო დენს. სისტემა, რომელიც წარმოქმნის დენს, შეიძლება იყოს მუდმივი მაგნიტი ან ელექტრომაგნიტი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი რეგულირდება ორი კანონით: ფარადეი და ლენცი.

ლენცის კანონი საშუალებას გაძლევთ დაახასიათოთ ელექტრომოძრავი ძალა მის მიმართულებასთან მიმართებაში.

Მნიშვნელოვანი!ინდუცირებული EMF-ის მიმართულება ისეთია, რომ მის მიერ გამოწვეული დენი ეწინააღმდეგება მის გამომწვევ მიზეზს.

ფარადეიმ შენიშნა, რომ ინდუცირებული დენის ინტენსივობა იზრდება, როდესაც წრეზე გადაკვეთის ძალის ხაზების რაოდენობა უფრო სწრაფად იცვლება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF პირდაპირპროპორციულია მოძრავი მაგნიტური ნაკადის სიჩქარესთან.

EMF ინდუქციის ფორმულა განისაზღვრება როგორც:

E = - dФ / dt.

"-" ნიშანი გვიჩვენებს, თუ როგორ არის დაკავშირებული ინდუცირებული EMF-ის პოლარობა ნაკადის ნიშანთან და ცვალებად სიჩქარესთან.

მიღებულია ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის ზოგადი ფორმულირება, საიდანაც შეიძლება გამოვიდეს გამონათქვამები ცალკეული შემთხვევებისთვის.

მავთულის მოძრაობა მაგნიტურ ველში

როდესაც l სიგრძის მავთული მოძრაობს მაგნიტურ ველში B ინდუქციით, EMF იქნება ინდუქციური მასში, პროპორციული მისი წრფივი სიჩქარის v. EMF-ის გამოსათვლელად გამოიყენება ფორმულა:

• მაგნიტური ველის მიმართულების პერპენდიკულარული გამტარის მოძრაობის შემთხვევაში:

E = - B x l x v;

• განსხვავებული კუთხით მოძრაობის შემთხვევაში α:

E = - B x l x v x sin α.

ინდუცირებული EMF და დენი მიმართული იქნება იმ მიმართულებით, რომელსაც ჩვენ ვპოულობთ წესის გამოყენებით მარჯვენა ხელი: მაგნიტური ველის ძალის ხაზებზე ხელის პერპენდიკულარულად განთავსებით და ცერა თითით გამტარის მოძრაობისკენ, შეგიძლიათ გაიგოთ EMF-ის მიმართულება დარჩენილი ოთხი გასწორებული თითით.

დაწნული ხვეული

ელექტროენერგიის გენერატორის მუშაობა ეფუძნება მიკროსქემის ბრუნვას MP-ში, რომელსაც აქვს N მოხვევები.

EMF ინდუცირებულია ელექტრულ წრეში, როდესაც მაგნიტური ნაკადი კვეთს მას, მაგნიტური ნაკადის განმარტების შესაბამისად Ф = B x S x cos α (მაგნიტური ინდუქცია გამრავლებული ზედაპირის ფართობზე, რომლითაც გადის MF და კოსინუსის კუთხე, რომელსაც ქმნის B ვექტორი და პერპენდიკულარული ხაზი S სიბრტყეზე).

ფორმულიდან გამომდინარეობს, რომ Ф ექვემდებარება ცვლილებებს შემდეგ შემთხვევებში:

• MF ცვლილებების ინტენსივობა - ვექტორი B;
• განსხვავდება კონტურით შეზღუდული ფართობი;
• იცვლება მათ შორის კუთხით მოცემული ორიენტაცია.

ფარადეის პირველ ექსპერიმენტებში, ინდუცირებული დენები მიიღება მაგნიტური ველის B შეცვლით. თუმცა, EMF შეიძლება გამოწვეული იყოს მაგნიტის გადაადგილების ან დენის შეცვლის გარეშე, მაგრამ უბრალოდ ატრიალდეს კოჭა მისი ღერძის გარშემო MF-ში. ამ შემთხვევაში, მაგნიტური ნაკადი იცვლება α კუთხის ცვლილების გამო. ბრუნვის დროს, კოჭა კვეთს MF ხაზებს, წარმოიქმნება EMF.

თუ ხვეული ერთნაირად ტრიალებს, ეს პერიოდული ცვლილება იწვევს მაგნიტური ნაკადის პერიოდულ ცვლილებას. ან დეპუტატის ძალის ხაზების რაოდენობა, გადაკვეთილი ყოველ წამში, იღებს თანაბარ მნიშვნელობებს დროის თანაბარ ინტერვალებში.

Მნიშვნელოვანი!ინდუცირებული EMF იცვლება ორიენტაციის დროს დროთა განმავლობაში დადებითიდან უარყოფითზე და პირიქით. EMF-ის გრაფიკული გამოსახულება არის სინუსოიდური ხაზი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF ფორმულისთვის გამოიყენება გამოთქმა:

Е = В х ω х S x N x sin ωt, სადაც:

• S - ტერიტორია შემოიფარგლება ერთი შემობრუნებით ან ჩარჩოთი;
• N არის ბრუნთა რაოდენობა;
• ω არის კუთხოვანი სიჩქარე, რომლითაც ხვეული ბრუნავს;
• B არის MF-ის მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე;
• კუთხე α = ωt.

პრაქტიკაში, ალტერნატორებში, ხშირად ხვეული რჩება სტაციონარული (სტატორი), ხოლო ელექტრომაგნიტი ბრუნავს მის გარშემო (როტორი).

თვითინდუქციის EMF

როდესაც გადის ხვეულში ალტერნატიული დენიის წარმოქმნის ალტერნატიულ MF-ს ცვალებად მაგნიტური ნაკადით, რომელიც იწვევს EMF-ს. ამ ეფექტს თვითინდუქციას უწოდებენ.

ვინაიდან MF პროპორციულია მიმდინარე ინტენსივობის, მაშინ:

სადაც L არის ინდუქციურობა (H), რომელიც განისაზღვრება გეომეტრიული მნიშვნელობებით: მობრუნებების რაოდენობა სიგრძის ერთეულზე და მათი განივი კვეთის ზომა.

ინდუქციური EMF-სთვის ფორმულა იღებს ფორმას:

E = - L x dI / dt.

თუ ორი ხვეული განლაგებულია გვერდიგვერდ, მაშინ მათში წარმოიქმნება ურთიერთინდუქციის EMF, რაც დამოკიდებულია ორივე სქემის გეომეტრიაზე და მათ ორიენტაციაზე ერთმანეთთან შედარებით. სქემების განცალკევება იზრდება, ურთიერთინდუქციურობა მცირდება, რადგან შემაერთებელი მაგნიტური ნაკადი მცირდება.

მოდით იყოს ორი ხვეული. დენი I1 მიედინება ერთი ხვეულის მავთულში N1 შემობრუნებით, რაც ქმნის MF-ს, რომელიც გადის კოჭში N2 შემობრუნებით. შემდეგ:

1. მეორე კოჭის ორმხრივი ინდუქციურობა პირველთან შედარებით:

M21 = (N2 x F21) / I1;

1. მაგნიტური ნაკადი:

Ф21 = (M21 / N2) x I1;

1. მოდი ვიპოვოთ ინდუცირებული EMF:

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

1. EMF ინდუცირებულია იდენტურად პირველ ხვეულში:

E1 = - M12 x dI2 / dt;

Მნიშვნელოვანი!ერთ კოჭში ურთიერთ ინდუქციით გამოწვეული ელექტრომამოძრავებელი ძალა ყოველთვის პროპორციულია მეორეში ელექტრული დენის ცვლილებისა.

ორმხრივი ინდუქციურობა შეიძლება ჩაითვალოს თანაბარი:

M12 = M21 = M.

შესაბამისად, E1 = - M x dI2 / dt და E2 = M x dI1 / dt.

M = K √ (L1 x L2),

სადაც K არის შეერთების კოეფიციენტი ორ ინდუქციებს შორის.

ურთიერთინდუქციის ფენომენი გამოიყენება ტრანსფორმატორებში - ელექტრო მოწყობილობებში, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ალტერნატიული ელექტრული დენის ძაბვის მნიშვნელობა. აპარატი შედგება ორი ხვეულისგან, რომლებიც შემოჭრილია ერთი ბირთვის გარშემო. პირველში არსებული დენი ქმნის ცვალებად MF-ს მაგნიტურ წრეში და ელექტრულ დენს მეორე კოჭაში. თუ პირველი გრაგნილის შემობრუნების რაოდენობა მეორეზე ნაკლებია, ძაბვა იზრდება და პირიქით.

ელექტროენერგიის გამომუშავების, გარდაქმნის გარდა, მაგნიტური ინდუქცია გამოიყენება სხვა მოწყობილობებში. მაგალითად, მაგნიტური ლევიტაციის მატარებლებში, რომლებიც არ მოძრაობენ რელსებთან უშუალო კონტაქტში, არამედ რამდენიმე სანტიმეტრით მაღლა მოძრაობენ ელექტრომაგნიტური მოგერიების ძალის გამო.

ვიდეო

Რა მოხდა EMF(ელექტრომოძრავი ძალა) ფიზიკაში? ელექტრული დენი ყველასთვის გასაგები არ არის. კოსმოსური მანძილის მსგავსად, ზუსტად ცხვირის ქვეშ. ზოგადად, არც მეცნიერებს ესმით ბოლომდე. საკმარისია გავიხსენოთ მისი ცნობილი ექსპერიმენტებით, საუკუნეებით უსწრებდა თავის დროზე და დღესაც რჩება საიდუმლოების ჰალოში. დღეს ჩვენ არ ვხსნით დიდ საიდუმლოებებს, მაგრამ ვცდილობთ გავერკვეთ რა არის emf ფიზიკაში.

EMF-ის განსაზღვრა ფიზიკაში

EMF- ელექტრომამოძრავებელი ძალა. აღინიშნება ასოთი ე ან მცირე ბერძნული ასო ეპსილონი.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალაარის სკალარული ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს გარე ძალების მუშაობას ( არაელექტრული წარმოშობის ძალები) მოქმედი AC და DC ელექტრულ სქემებში.

EMFმოსწონს დაძაბულობა e, იზომება ვოლტებში. თუმცა, EMF და ძაბვა განსხვავებული ფენომენია.

Ვოლტაჟი(A და B წერტილებს შორის) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ტოლია ეფექტური ელექტრული ველის მუშაობისას, რომელიც შესრულებულია, როდესაც ერთი საცდელი მუხტი გადადის ერთი წერტილიდან მეორეზე.

EMF-ის არსის ახსნა "თითებზე"

იმის გასაგებად, თუ რა არის რა, შეგიძლიათ მაგალითი-ანალოგიის მოყვანა. წარმოვიდგინოთ, რომ გვაქვს წყლის კოშკიმთლიანად ივსება წყლით. მოდით შევადაროთ ეს კოშკი ბატარეას.

წყალი ახორციელებს მაქსიმალურ წნევას კოშკის ძირზე, როდესაც კოშკი სავსეა. შესაბამისად, რაც ნაკლები წყალია კოშკში, მით უფრო სუსტია ონკანიდან გამომავალი წყლის წნევა და წნევა. თუ ონკანს გახსნით, წყალი თანდათანობით გამოვა, ჯერ ძლიერი წნევით, შემდეგ კი უფრო და უფრო ნელა, სანამ წნევა მთლიანად არ შესუსტდება. აქ სტრესი არის წნევა, რომელსაც წყალი ახორციელებს ფსკერზე. ჩვენ ავიღებთ თავად კოშკის ძირს, როგორც ნულოვანი ძაბვის დონეს.

იგივეა ბატარეაზეც. პირველ რიგში, ჩვენ ვაერთებთ ჩვენს მიმდინარე წყაროს (ბატარეას) წრედში, ვაქცევთ მას მოკლე ჩართვას. დაე ეს იყოს საათი ან ფანარი. სანამ ძაბვის დონე საკმარისია და ბატარეა არ არის დაცლილი, ფანარი კაშკაშა ანათებს, შემდეგ თანდათან ქრება, სანამ მთლიანად არ ჩაქრება.

მაგრამ როგორ დავრწმუნდეთ, რომ წნევა არ გაშრება? სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, როგორ შევინარჩუნოთ წყლის მუდმივი დონე კოშკში და მუდმივი პოტენციური განსხვავება მიმდინარე წყაროს პოლუსებზე. კოშკის მაგალითის მიხედვით, EMF წარმოდგენილია როგორც ტუმბო, რომელიც უზრუნველყოფს ახალი წყლის შემოდინებას კოშკში.

EMF ბუნება

EMF-ის მიზეზი სხვადასხვა დენის წყაროებში განსხვავებულია. შემთხვევის ბუნებით გამოირჩევა შემდეგი ტიპები:

• ქიმიური EMF.ჩნდება ბატარეებში და აკუმულატორებში ქიმიური რეაქციების გამო.
• თერმო EMF.ეს ხდება მაშინ, როდესაც დაკავშირებულია სხვადასხვა ტემპერატურაზე მდებარე განსხვავებული გამტარების კონტაქტები.
• ინდუქციის EMF.წარმოიქმნება გენერატორში, როდესაც მბრუნავი გამტარი მოთავსებულია მაგნიტურ ველში. EMF იქნება ინდუცირებული დირიჟორში, როდესაც გამტარი კვეთს მუდმივი მაგნიტური ველის ძალის ხაზებს ან როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება სიდიდის მიხედვით.
• ფოტოელექტრული EMF.ამ EMF-ის გამოჩენა ხელს უწყობს გარე ან შიდა ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენს.
• პიეზოელექტრული EMF. EMF წარმოიქმნება ნივთიერებების დაჭიმვის ან შეკუმშვისას.

ძვირფასო მეგობრებო, დღეს განვიხილეთ თემა "EMF დუმებისთვის". როგორც ხედავთ, EMF - არაელექტრული ძალა, რომელიც ინარჩუნებს ელექტრული დენის დინებას წრედში. თუ გსურთ იცოდეთ როგორ გვარდება პრობლემები EMF-თან, ჩვენ გირჩევთ დაუკავშირდეთ ყურადღებით შერჩეულ და დადასტურებულ სპეციალისტებს, რომლებიც სწრაფად და ნათლად აგიხსნით ნებისმიერი თემატური პრობლემის გადაჭრის კურსს. და ტრადიციის მიხედვით, დასასრულს გეპატიჟებით სავარჯიშო ვიდეოს სანახავად. ბედნიერი ყურება და წარმატებები სწავლაში!

მესამე მხარის (არაპოტენციური) ძალები პოსტის წყაროებში. ან ცვლადი მიმდინარე; დახურულ გამტარ წრეში უდრის ამ ძალების მუშაობას ერთი პოზიციის მოძრაობაზე. დამუხტვა მთელი წრედის გასწვრივ. თუ გარე ძალების ველის ინტენსივობას აღვნიშნავთ Есгр-ის მეშვეობით, მაშინ ემფ? დახურულ ციკლში L უდრის

სადაც dl არის კონტურის სიგრძის ელემენტი.

პოტენცი. ძალები ელექტროსტატიკური. მინდვრებს არ შეუძლიათ მარხვა. დახურულ გზაზე ამ ძალებიდან არის ნული. გამტარებში დენის გავლას თან ახლავს ენერგიის გამოყოფა - გამტარების გათბობა. გარე ძალები დამუხტულია. ჩ-ც შიდა გენერატორები, გალვანური უჯრედები, აკუმულატორები და სხვა მიმდინარე წყაროები. გარე ძალების წარმოშობა შეიძლება განსხვავებული იყოს: გენერატორებში ეს არის ძალები ელექტრული მორევის მხრიდან. ველი, რომელიც წარმოიქმნება მაგის ცვლილებით. ველები დროთა განმავლობაში, ან ლორენცი, რომელიც მოქმედებს მაგნის მხრიდან. ველები el-ny-ზე მოძრავი გამტარში; გალვანურში უჯრედები და ბატარეები ქიმიურია. ძალა და ა.შ. წყაროს ემფ უდრის ელექტრო ძაბვას მის ტერმინალებზე, როდესაც წრე ღიაა. Eds განსაზღვრავს დენს წრედში მოცემულ წინაღობაზე (იხ. OHMA LAW). გაზომილია როგორც ელექტრო. , ვოლტებში.

ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - მ .: საბჭოთა ენციკლოპედია. . 1983 .

ᲔᲚᲔᲥᲢᲠᲝᲛᲐᲛᲝᲫᲠᲐᲕᲔᲑᲔᲚᲘ ᲫᲐᲚᲐ

(emf) არის მიმდინარე წყაროების ფენომენოლოგიური მახასიათებელი. შემოიღო G. Ohm (G. Ohm) 1827 წელს DC სქემებისთვის. მიმდინარე და განსაზღვრული G. Kirchhoff-ის მიერ 1857 წელს, როგორც "გარე" ძალების მუშაობა ერთი ელექტროგადაცემის დროს. დატენვა დახურული მარყუჟის გასწვრივ. შემდეგ ემფ-ის ცნების უფრო ფართო ინტერპრეტაცია დაიწყო - როგორც კვაზი-სტაციონარული ენერგეტიკული გარდაქმნების სპეციფიკური (დენზე გადატანილი მუხტის ერთეულზე) საზომი [იხ. კვაზი-სტაციონარული (კვაზისტატიკური) მიახლოება] ელექტრო სქემები არა მხოლოდ "მესამე მხარის" წყაროებით (გალვანური ბატარეები, აკუმულატორები, გენერატორები და ა.

Სრული სახელი მნიშვნელობები - E. s.- დაკავშირებულია მექანიკასთან. პროცესების ანალოგიები ელექტროში. ჯაჭვები და იშვიათად გამოყენებული; უფრო გავრცელებულია აბრევიატურა - emf. SI-ში emf იზომება ვოლტებში (V); გაუსის სისტემის (CGSE) ერთეული emf spec. სახელი არ აქვს (1 СГСЭ 300 V).

კვაზილინარული პოსტის შემთხვევაში. დენი ელექტრომაგნიტის მთლიანი შემოდინების დახურულ (განტოტვის გარეშე) წრეში. წყაროების მიერ გამომუშავებული ენერგია მთლიანად მოხმარდება სითბოს წარმოქმნას (იხ. ჯოულის დანაკარგები):

სად არის emf გამტარ წრეში, მე- მიმდინარე, R -წინააღმდეგობა (emf-ის ნიშანი, ისევე როგორც დენის ნიშანი, დამოკიდებულია კონტურის გასწვრივ შემოვლითი მიმართულების არჩევანზე).

ელექტრულში კვაზი-სტაციონარული პროცესების აღწერისას. ჯაჭვები ურ-ნიაში ენერგიული. ბალანსი (*) აუცილებელია გავითვალისწინოთ ცვლილებები დაგროვილ მაგნიტურში ვ მდა ელექტრო ვ ეენერგიები:

მაგნის შეცვლისას. ველში დროთა განმავლობაში არის მორევი ელექტრო. ე ს,რომლის ცირკულაციას გამტარი წრედის გასწვრივ ჩვეულებრივ უწოდებენ emf ელექტრომაგნიტური ინდუქცია:

ელექტრო ცვლილებები ენერგიები აუცილებელია, როგორც წესი, იმ შემთხვევებში, როდესაც წრე შეიცავს დიდ ელექტროს. სიმძლავრე, მაგალითად. კონდენსატორები. მერე dW e / dt =დ U. ᲛᲔ,სადაც დ U-პოტენციური განსხვავება კონდენსატორის ფირფიტებს შორის.

თუმცა, ენერგეტიკის სხვა ინტერპრეტაციები დასაშვებია. გარდაქმნები ელექტროდ. ჯაჭვები. ასე, მაგალითად, თუ AC წრეში. ჰარმონიული. დენი შედის ინდუქციურობასთან L,შემდეგ ელექტრული ურთიერთ გარდაქმნები. და მაგნი. მასში არსებული ენერგიები შეიძლება დახასიათდეს როგორც emf el.-magn. ინდუქცია და ძაბვის ვარდნა ეფექტურ რეაქტიულობაზე ზ ლ(სმ. წინაღობა):მაგნიში გადაადგილებისას. სხეულების ველი (მაგალითად, ერთპოლარული ინდუქტორის არმატურაში), წინააღმდეგობის ძალების მუშაობასაც კი შეუძლია ხელი შეუწყოს ემფ.

კვაზიწრფივი დენების განშტოებულ წრეებში, თანაფარდობა ემფ-სა და ძაბვის ვარდნას შორის წრედის მონაკვეთებში, რომლებიც ქმნიან დახურულ მარყუჟს, განისაზღვრება მეორეზე. კირჩჰოფის წესი.

EDS არის დახურული მარყუჟის განუყოფელი მახასიათებელი და ზოგადად შეუძლებელია მისი „აპლიკაციის“ ადგილის მკაცრად მითითება. თუმცა, საკმაოდ ხშირად emf შეიძლება ჩაითვალოს დაახლოებით ლოკალიზებული გარკვეულ მოწყობილობებში ან მიკროსქემის ელემენტებში. ასეთ შემთხვევებში იგი ითვლება მოწყობილობის მახასიათებლად (გალვანური ბატარეა, აკუმულატორი, დინამო და ა.შ.) და განისაზღვრება მის ღია ბოძებს შორის პოტენციური სხვაობით. ამ მოწყობილობებში ენერგიის გარდაქმნის ტიპის მიხედვით განასხვავებენ ემფს შემდეგ ტიპებს: ქიმიური ემფ გალვანურში. ბატარეები, აბანოები, აკუმულატორები, კოროზიული პროცესების დროს (გალვანური ეფექტები), ფოტოელექტრული ემფ (ფოტო emf) გარედან. და ინტ. ფოტოელექტრული ეფექტი (ფოტოუჯრედები, ფოტოდიოდები); ELECTROMAGN და tn და emf - emf el.-magn. ინდუქცია (დინამოები, ტრანსფორმატორები, ჩოკები, ელექტროძრავები და ა.შ.); ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც წარმოიქმნება, მაგალითად, მექანიკური. ხახუნი (ელექტრო მანქანები, ჭექა-ქუხილის ელექტრიფიკაცია და ა.შ.); პიეზოელექტრული ემფ - პიეზოელექტრიკის (პიეზოელექტრული სენსორები, ჰიდროფონები, სიხშირის სტაბილიზატორები და ა.შ.) შეკუმშვის ან გაჭიმვისას; თერმიონული ემფ, რომელიც დაკავშირებულია თერმული ემისიის მუხტთან. ნაწილაკები გაცხელებული ელექტროდების ზედაპირიდან; თ ე რ მო ე ლე ც თ რ ი ჰ ე ს კ და მე ემფ ( თერმოელექტრული სიმძლავრე) -განსხვავებული გამტარების კონტაქტებზე ( Seebeck ეფექტიდა პელტიეს ეფექტი) ან ჯაჭვის ნაწილებზე ტემპერატურის არათანაბარი განაწილებით ( ტომსონის ეფექტი).თერმოელექტრული სიმძლავრე გამოიყენება თერმოწყვილებში, პირომეტრებში, სამაცივრო მანქანებში.

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

ფიზიკური ენციკლოპედია. 5 ტომად. - მ .: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1988 .

იხილეთ რა არის „ელექტრომოტივი ძალა“ სხვა ლექსიკონებში:

ელექტრომამოძრავებელი ძალა- სკალარული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს გარე ველის და ინდუცირებული ელექტრული ველის უნარს ელექტრული დენის გამოწვევისთვის. შენიშვნა - ელექტრომოძრავი ძალა უდრის გარე ველის სიძლიერის წრფივ ინტეგრალს და ინდუცირებულ ... ... ტექნიკური თარჯიმნის სახელმძღვანელოთანამედროვე ენციკლოპედია არის სკალარული სიდიდე, რომელიც ახასიათებს გარე ველის და ინდუცირებული ელექტრული ველის უნარს, გამოიწვიოს ელექტრული დენა...

ფიზიკაში ისეთი კონცეფცია, როგორიცაა ელექტრომამოძრავებელი ძალა(შემოკლებით - EMF) გამოიყენება როგორც დენის წყაროების ძირითადი ენერგეტიკული მახასიათებელი.

ელექტრომოძრავი ძალა (EMF)

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) - ენერგიის წყაროს უნარი შექმნას და შეინარჩუნოს პოტენციური სხვაობა ტერმინალებზე.

EMF- იზომება ვოლტებში

წყაროს ტერმინალებზე ძაბვა ყოველთვის ნაკლებია EMFძაბვის ვარდნის ოდენობით.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა

U RH = E - U R0

U RH - ძაბვა წყაროს ტერმინალებზე. იზომება დახურული გარე წრედით.

E - EMF - იზომება ქარხანაში.

Ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც უდრის სამუშაოს გაყოფის კოეფიციენტს, რომელიც, როდესაც ელექტრული მუხტი მოძრაობს, ხორციელდება გარე ძალებით დახურულ წრეში, თავად ამ მუხტის მიმართ.

უნდა აღინიშნოს, რომ ელექტრომამოძრავებელი ძალადენის წყაროში ის ასევე წარმოიქმნება თავად დენის არარსებობის შემთხვევაში, ანუ როდესაც წრე ღიაა. ამ სიტუაციას ჩვეულებრივ უწოდებენ "უსაქმურს" და თავად მნიშვნელობას EMFროდესაც ის უდრის იმ პოტენციალების სხვაობას, რომლებიც ხელმისაწვდომია მიმდინარე წყაროს ტერმინალებზე.

ქიმიური ელექტრომამოძრავებელი ძალა

ქიმიური ელექტრომამოძრავებელი ძალაიმყოფება აკუმულატორებში, გალვანურ ბატარეებში კოროზიული პროცესების დროს. იმის მიხედვით, თუ რა პრინციპს ეფუძნება ამა თუ იმ ენერგიის წყაროს მუშაობა, მათ უწოდებენ ბატარეებს ან გალვანურ უჯრედებს.

გალვანური უჯრედების ერთ-ერთი მთავარი განმასხვავებელი მახასიათებელია ის, რომ ენერგიის ეს წყაროები, ასე ვთქვათ, ერთჯერადია. მათი ფუნქციონირებისას ის აქტიური ნივთიერებები, რომელთა გამო გამოიყოფა ელექტრო ენერგია, ქიმიური რეაქციების შედეგად, თითქმის მთლიანად იშლება. სწორედ ამიტომ, თუ გალვანური უჯრედი მთლიანად დაცლილია, მაშინ შეუძლებელია მისი შემდგომი გამოყენება, როგორც დენის წყარო.

გალვანური უჯრედებისგან განსხვავებით, ბატარეები ხელახლა გამოიყენება. ეს შესაძლებელია, რადგან მათში მიმდინარე ქიმიური რეაქციები შექცევადია.

ელექტრომაგნიტური ელექტრომოძრავი ძალა

ელექტრომაგნიტური EMFხდება ისეთი მოწყობილობების მუშაობის დროს, როგორიცაა დინამოები, ელექტროძრავები, ჩოკები, ტრანსფორმატორები და ა.შ.

მისი არსი ასეთია: როდესაც გამტარები მოთავსებულია მაგნიტურ ველში და ისინი მოძრაობენ მასში ისე, რომ მოხდეს ძალის მაგნიტური ხაზების გადაკვეთა, ხდება ხელმძღვანელობა. EMF... თუ წრე დახურულია, მაშინ მასში წარმოიქმნება ელექტრული დენი.

ფიზიკაში ზემოთ აღწერილ ფენომენს ელექტრომაგნიტური ინდუქცია ეწოდება. Ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც შემდეგ გამოწვეულია, ე.წ EMFინდუქცია.

უნდა აღინიშნოს, რომ მიზნად EMFინდუქცია ხდება არა მხოლოდ იმ შემთხვევებში, როდესაც გამტარი მოძრაობს მაგნიტურ ველში, არამედ როდესაც ის რჩება სტაციონარული, მაგრამ ამავე დროს ხდება თავად მაგნიტური ველის სიდიდის ცვლილება.

ფოტოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც არსებობს გარე ან შიდა ფოტოელექტრული ეფექტი.

ფიზიკაში ფოტოელექტრული ეფექტი (ფოტოელექტრული ეფექტი) ნიშნავს ფენომენთა იმ ჯგუფს, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც ნივთიერება ექვემდებარება შუქს და მასში ელექტრონები გამოიყოფა. ამას ეწოდება გარე ფოტოელექტრული ეფექტი. თუ ამავე დროს გამოჩნდება ელექტრომამოძრავებელი ძალაან ნივთიერების ელექტრული გამტარობა იცვლება, მაშინ საუბარია შიდა ფოტოელექტრონულ ეფექტზე.

როგორც გარე, ასევე შიდა ფოტოეფექტები ახლა ფართოდ გამოიყენება დიზაინისა და წარმოებისთვის. უზარმაზარი თანხაისეთი სინათლის მიმღებები, რომლებიც სინათლის სიგნალებს ელექტროდ გარდაქმნიან. ყველა ამ მოწყობილობას ეწოდება ფოტოცელი და გამოიყენება როგორც ტექნოლოგიაში, ასევე სხვადასხვა წარმოებისას სამეცნიერო გამოკვლევა... კერძოდ, ეს არის ფოტოცელი, რომელიც გამოიყენება ყველაზე ობიექტური ოპტიკური გაზომვების გასაკეთებლად.

ელექტროსტატიკური მამოძრავებელი ძალა

რაც შეეხება ამ ტიპს ელექტრომამოძრავებელი ძალა, შემდეგ ის, მაგალითად, წარმოიქმნება ელექტროფორის ერთეულებში წარმოქმნილი მექანიკური ხახუნის დროს (სპეციალური ლაბორატორიული დემონსტრირება და დამხმარე მოწყობილობები), ის ასევე ხდება ჭექა-ქუხილში.

Wimshurst გენერატორები (ეს არის ელექტროფორის მანქანების სხვა სახელი) იყენებენ ისეთ ფენომენს, როგორიცაა ელექტროსტატიკური ინდუქცია მათი მუშაობისთვის. მათი ექსპლუატაციის დროს, ელექტრული მუხტები გროვდება ბოძებზე, ლეიდენის ნაპირებზე და პოტენციური განსხვავება შეიძლება მიაღწიოს ძალიან მყარ მნიშვნელობებს (რამდენიმე ასეულ ათას ვოლტამდე).

სტატიკური ელექტროენერგიის ბუნება ის არის, რომ ის წარმოიქმნება, როდესაც ელექტრონების დაკარგვის ან შეძენის გამო, ირღვევა ინტრამოლეკულური ან ინტრაატომური წონასწორობა.

პიეზოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება, როდესაც ხდება ნივთიერებების შეკუმშვა ან გაჭიმვა, რომელსაც ეწოდება პიეზოელექტრიკა. ისინი ფართოდ გამოიყენება დიზაინებში, როგორიცაა პიეზო სენსორები, კრისტალური ოსცილატორები, ჰიდროფონები და სხვა.

ეს არის პიეზოელექტრული ეფექტი, რომელიც ეფუძნება პიეზოელექტრული სენსორების მუშაობას. ისინი თავად მიეკუთვნებიან ე.წ. გენერატორის ტიპის სენსორებს. მათში შეყვანის რაოდენობა არის გამოყენებული ძალა, ხოლო გამომავალი რაოდენობა არის ელექტროენერგიის რაოდენობა.

რაც შეეხება ისეთ მოწყობილობებს, როგორიცაა ჰიდროფონები, მათი მუშაობა ეფუძნება ეგრეთ წოდებული პირდაპირი პიეზოელექტრული ეფექტის პრინციპს, რომელიც გააჩნია პიეზოელექტრო მასალებს. მისი არსი იმაში მდგომარეობს, რომ თუ ხმის წნევა გამოიყენება ამ მასალების ზედაპირზე, მაშინ პოტენციური განსხვავება წარმოიქმნება მათ ელექტროდებზე. უფრო მეტიც, ეს ხმის წნევის პროპორციულია.

პიეზოელექტრული მასალების გამოყენების ერთ-ერთი მთავარი სფეროა კვარცის ოსცილატორების წარმოება მათ დიზაინში კვარცის რეზონატორებით. ასეთი მოწყობილობები განკუთვნილია მკაცრად ფიქსირებული სიხშირის რხევების მისაღებად, რომლებიც მდგრადია როგორც დროში, ასევე ტემპერატურის ცვლილებებთან და ასევე აქვთ ფაზის ხმაურის ძალიან დაბალი დონე.

თერმოიონური ელექტრომამოძრავებელი ძალა

ეს ჯიში ელექტრომამოძრავებელი ძალახდება მაშინ, როდესაც დამუხტული ნაწილაკების თერმული ემისია ხდება გაცხელებული ელექტროდების ზედაპირიდან. პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება თერმოიონური ემისია, მაგალითად, მასზეა დაფუძნებული თითქმის ყველა რადიო მილის მუშაობა.

თერმოელექტრული ელექტრომოძრავი ძალა

ეს ჯიში EMFხდება მაშინ, როდესაც განსხვავებული გამტარების სხვადასხვა ბოლოებზე, ან უბრალოდ მიკროსქემის სხვადასხვა ნაწილში, ტემპერატურა ძალიან არათანაბრად ნაწილდება.

თერმოელექტრული ელექტრომამოძრავებელი ძალაგამოიყენება მოწყობილობებში, როგორიცაა პირომეტრები, თერმოწყვილები და სამაცივრო მანქანები. სენსორებს, რომელთა მოქმედება ეფუძნება ამ ფენომენს, ეწოდება თერმოელექტრული და, ფაქტობრივად, არის თერმოწყვილები, რომლებიც შედგება ერთმანეთთან შედუღებული, სხვადასხვა ლითონისგან დამზადებული ელექტროდებისგან. როდესაც ეს ელემენტები თბება ან გაცივებულია, ა EMF, რომელიც სიდიდით პროპორციულია ტემპერატურის ცვლილებისა.