Dabartinio šaltinio emf nustatoma pagal išraišką. Kas yra elektrovaros jėga emf. Problemų sprendimo pavyzdžiai

Ir koks jo santykis su kitais parametrais Iš karto atkreipkime dėmesį, nepaisant to, kad kasdieniame gyvenime mes visi sėkmingai naudojame elektros prietaisus, daugelis įstatymų buvo išvesti empiriškai ir paimti kaip aksioma. Tai viena iš nereikalingų apibrėžimų sudėtingumo priežasčių. Deja, net elektrovaros jėga, šis elektrotechnikos pagrindas, yra apšviesta taip, kad žmogui, nesusipažinusiam su elektra, gana sunku ką nors suprasti. Paaiškinkime šią problemą naudodami visiems aiškius terminus ir pavyzdžius.

Laidininke ji vadinama „elektros srove“. Kaip žinote, visi mūsų materialaus pasaulio objektai yra sudaryti iš atomų. Kad būtų lengviau suprasti, galime daryti prielaidą, kad kiekvienas atomas yra pavaizduotas milijonus kartų mažesnio branduolio pavidalu centre, o elektronai sukasi apskritimo orbitomis skirtingais atstumais nuo jo.

Bet kokio išorinio poveikio laidininke, kuris sudaro uždarą kilpą, pagalba sukuriama elektrovaros jėga ir atsiranda efektas.Įtaka "išmuša" iš orbitų atomuose valentinius elektronus, todėl susidaro laisvieji elektronai ir teigiamai įkrauti jonai.

Elektrovaros jėga reikalinga tam, kad krūviai „priverstų“ nuolat judėti palei laidininką ir grandinės elementus tam tikra kryptimi. Be jo srovė beveik akimirksniu užgęsta. Norint suprasti, kas yra elektrovaros jėga, leis palyginti elektros energiją su vandeniu. Tiesi vamzdžio dalis yra laidininkas. Iš abiejų pusių jis išeina į rezervuarus. Kol vandens lygis rezervuaruose yra vienodas ir nėra nuolydžio, skystis vamzdyje stovi.

Akivaizdu, kad galite priversti jį judėti trimis būdais: sukurti aukščio skirtumą (nuolydį arba skysčio kiekį rezervuaruose) arba priverstinai pumpuoti. Svarbus dalykas: jei mes kalbame apie aukščio skirtumą, tai reiškia įtampą. Tačiau EMF judėjimas yra „priverstinis“, nes išorinės jėgos, darančios įtaką, nėra potencialios.

Bet kuris elektros srovės šaltinis turi EMF – tą pačią jėgą, kuri palaiko įkrautų dalelių judėjimą (pagal analogiją, ji priverčia judėti vandenį). Matuojama voltais. Pavadinimas kalba pats už save: EMF apibūdina išorinių jėgų, veikiančių grandinės sekcijai, darbą, perkeliančių kiekvieną vieneto įkrovą iš vieno poliaus į kitą (tarp gnybtų). Jis skaitine prasme lygus veikiančių išorinių jėgų darbo ir judančio krūvio vertės santykiui.

Netiesiogiai EML šaltinio poreikį galima spręsti iš energijos tvermės dėsnio ir laidininko su srove savybių. Uždaroje grandinėje lauko darbas perkelti krūvius yra lygus nuliui. Tačiau laidininkas įkaista (ir kuo daugiau, tuo didesnė srovė per jį praeina per laiko vienetą). Išvada: grandinėje turi būti dalis išorinės energijos. Nurodytos išorinės jėgos yra generatoriuose esantis magnetinis laukas, kuris nuolat sužadina elektronus; akumuliatoriuose vykstančių cheminių reakcijų energija.

Indukcijos elektrovaros jėga pirmą kartą buvo atrasta eksperimentiškai 1831 m. Jis nustatė, kad elektros srovė kyla laidininke, persmeltame kintančio magnetinio lauko intensyvumo linijų. Lauko veikimas suteikia išoriniams elektronams atomuose energijos, kurios jiems trūksta, dėl to jie nutrūksta ir pradeda judėti (atsiranda srovė). Žinoma, tiesioginio dalelių judėjimo nėra (kaip neprisiminsime elektrotechnikos aksiomų reliatyvumo). Greičiau vyksta dalelių mainai tarp netoliese esančių atomų.

Išvystyta elektrovaros jėga yra būdinga bet kurio energijos šaltinio charakteristika.

Elektromagnetinė indukcija – elektros srovių generavimas magnetiniais laukais, kurie laikui bėgant kinta. Faradėjus ir Henris atrado šį reiškinį, įvedė tam tikrą simetriją į elektromagnetizmo pasaulį. Vienoje teorijoje Maxwellui pavyko surinkti žinių apie elektrą ir magnetizmą. Jo tyrimai numatė elektromagnetinių bangų egzistavimą prieš eksperimentinį stebėjimą. Hertz įrodė savo egzistavimą ir atvėrė žmonijai telekomunikacijų erą.

Faradėjaus ir Lenco dėsniai

Elektros srovės sukuria magnetinį poveikį. Ar magnetinis laukas gali sukurti elektrinį? Faradėjus atrado, kad norimi efektai atsiranda dėl MF pasikeitimo laiku.

Kai laidininką kerta kintamasis magnetinis srautas, jame indukuojama elektrovaros jėga, sukelianti elektros srovę. Srovę generuojanti sistema gali būti nuolatinis magnetas arba elektromagnetas.

Elektromagnetinės indukcijos reiškinį reguliuoja du dėsniai: Faradėjaus ir Lenco.

Lenco dėsnis leidžia apibūdinti elektrovaros jėgą jos krypties atžvilgiu.

Svarbu! Sukeltos EML kryptis yra tokia, kad jos sukelta srovė yra linkusi priešintis ją sukuriančiai priežasčiai.

Faradėjus pastebėjo, kad indukuotos srovės intensyvumas didėja, kai grandinėje kertančių jėgos linijų skaičius kinta greičiau. Kitaip tariant, elektromagnetinės indukcijos EML yra tiesiogiai proporcingas judančio magnetinio srauto greičiui.

EML indukcijos formulė apibrėžiama taip:

E = - dФ / dt.

„-“ ženklas rodo, kaip sukeltos EML poliškumas yra susijęs su srauto ženklu ir kintančiu greičiu.

Gaunama bendra elektromagnetinės indukcijos dėsnio formuluotė, iš kurios galima išvesti išraiškas konkretiems atvejams.

Vielos judėjimas magnetiniame lauke

Kai l ilgio viela juda magnetiniame lauke su indukcija B, jo viduje bus sukeltas EML, proporcingas jo tiesiniam greičiui v. Apskaičiuojant EML, naudojama formulė:

• jei laidininkas juda statmenai magnetinio lauko krypčiai:

E = - B x l x v;

• kai juda kitu kampu α:

E = - B x l x v x sin α.

Sukeltas EML ir srovė bus nukreiptos ta kryptimi, kurią randame pagal dešinės rankos taisyklę: padėję ranką statmenai magnetinio lauko jėgos linijoms ir nukreipę nykštį link laidininko judėjimo, galite rasti likusiais keturiais ištiesintais pirštais nukreipkite EML kryptį.

Besisukanti ritė

Elektros generatoriaus veikimas pagrįstas grandinės sukimu MP, kuris turi N apsisukimų.

EML indukuojama elektros grandinėje, kai ją kerta magnetinis srautas, pagal magnetinio srauto apibrėžimą Ф = B x S x cos α (magnetinė indukcija, padauginta iš paviršiaus ploto, per kurį praeina MF, ir jo kosinuso). kampas, sudarytas vektoriaus B ir statmenos tiesės plokštumai S).

Iš formulės matyti, kad Ф gali keistis šiais atvejais:

• MF pokyčių intensyvumas - vektorius B;
• kontūro ribojamas plotas skiriasi;
• keičiasi orientacija tarp jų, kurią suteikia kampas.

Pirmuosiuose Faradėjaus eksperimentuose indukuotos srovės buvo gautos pakeitus magnetinį lauką B. Tačiau EML galima sukelti nejudinant magneto ar nekeičiant srovės, o tiesiog sukant ritę aplink savo ašį MF. Šiuo atveju magnetinis srautas pasikeičia dėl kampo α pasikeitimo. Sukimosi metu ritė kerta MF linijas, atsiranda EML.

Jei ritė sukasi tolygiai, dėl šio periodinio pokyčio periodiškai keičiasi magnetinis srautas. Arba MP jėgos linijų skaičius, kertamas kas sekundę, įgauna vienodas reikšmes vienodais laiko intervalais.

Svarbu! Sukeltas EML laikui bėgant keičiasi orientacija iš teigiamos į neigiamą ir atvirkščiai. Grafinis EML vaizdas yra sinusoidinė linija.

Elektromagnetinės indukcijos EML formulei naudojama išraiška:

Е = В х ω х S x N x sin ωt, kur:

• S - plotas ribojamas vienu posūkiu arba rėmu;
• N yra apsisukimų skaičius;
• ω – kampinis greitis, kuriuo ritė sukasi;
• B yra MF magnetinio srauto tankis;
• kampas α = ωt.

Praktikoje kintamosios srovės generatoriuose ritė dažnai lieka stacionari (statorius), o elektromagnetas sukasi aplink jį (rotorius).

Saviindukcijos EMF

Kai kintamoji srovė praeina per ritę, ji sukuria kintamąjį MF, kurio magnetinis srautas kinta ir sukelia EML. Šis efektas vadinamas saviindukcija.

Kadangi MF yra proporcingas srovės intensyvumui, tada:

čia L – induktyvumas (H), nustatomas pagal geometrines reikšmes: ilgio vieneto apsisukimų skaičių ir jų skerspjūvio dydį.

Indukcinio EMF formulė yra tokia:

E = - L x dI / dt.

Jei dvi ritės yra viena šalia kitos, tai jose sukelia abipusės indukcijos EML, priklausomai nuo abiejų grandinių geometrijos ir orientacijos viena kitos atžvilgiu. Didėjant grandinių atsiskyrimui, abipusis induktyvumas mažėja, nes mažėja jungiamasis magnetinis srautas.

Tegul būna dvi ritės. Srovė I1 teka per vienos ritės laidą su N1 apsisukimų, sukuriant MF, einantį per ritę su N2 apsisukimais. Tada:

1. Antrosios ritės abipusis induktyvumas, palyginti su pirmąja:

M21 = (N2 x F21) / I1;

1. Magnetinis srautas:

Ф21 = (M21 / N2) x I1;

1. Raskime sukeltą EML:

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

1. EML pirmoje ritėje sukeliamas identiškai:

E1 = - M12 x dI2 / dt;

Svarbu! Elektrovaros jėga, kurią sukelia abipusė indukcijos vienoje ritėje, visada yra proporcinga elektros srovės pokyčiui kitoje.

Abipusis induktyvumas gali būti laikomas lygiu:

M12 = M21 = M.

Atitinkamai, E1 = - M x dI2 / dt ir E2 = M x dI1 / dt.

M = K √ (L1 x L2),

kur K yra dviejų induktyvybių sujungimo koeficientas.

Abipusės indukcijos reiškinys naudojamas transformatoriuose - elektriniuose įrenginiuose, kurie leidžia keisti kintamos elektros srovės įtampos vertę. Aparatą sudaro dvi ritės, apvyniotos aplink vieną šerdį. Srovė, esanti pirmojoje, sukuria kintantį MF magnetinėje grandinėje ir elektros srovę kitoje ritėje. Jei pirmosios apvijos apsisukimų skaičius yra mažesnis nei kitos, įtampa didėja ir atvirkščiai.

Be elektros generavimo, transformavimo, magnetinė indukcija naudojama kituose įrenginiuose. Pavyzdžiui, magnetinės levitacijos traukiniuose, kurie juda ne tiesiogiai liesdamiesi su bėgiais, o keliais centimetrais aukščiau dėl elektromagnetinės atstūmimo jėgos.

Vaizdo įrašas

Ką EMF(elektrovaros jėga) fizikoje? Elektros srovė ne visiems aiški. Kaip kosminis atstumas, tiesiog po nosimi. Apskritai tai nėra iki galo suprantama ir mokslininkams. Užtenka prisiminti jo garsiuosius eksperimentus, šimtmečiais lenkiančius savo laiką ir net šiandien tebėra paslapties aureolė. Šiandien didelių paslapčių neišsprendžiame, bet stengiamės išsiaiškinti kas yra emf fizikoje.

EML nustatymas fizikoje

EMF- elektrovaros jėga. Žymi raide E arba maža graikiška raidė epsilon.

Elektrovaros jėga yra skaliarinis fizikinis dydis, apibūdinantis išorinių jėgų darbą ( neelektrinės kilmės jėgos) veikiantys kintamosios ir nuolatinės srovės elektros grandinėse.

EMF Kaip įtampa e, matuojamas voltais. Tačiau EML ir įtampa yra skirtingi reiškiniai.

Įtampa(tarp taškų A ir B) – fizikinis dydis, lygus efektyviojo elektrinio lauko darbui, atliekamam, kai vienas bandomasis krūvis perkeliamas iš vieno taško į kitą.

EML esmės paaiškinimas „ant pirštų“

Norėdami suprasti, kas yra kas, galite pateikti pavyzdį-analogiją. Įsivaizduokime, kad turime vandens bokštą, visiškai pripildytą vandens. Palyginkime šį bokštą su baterija.

Vanduo daro didžiausią spaudimą bokšto apačioje, kai bokštas yra pilnas. Atitinkamai, kuo mažiau vandens bokšte, tuo silpnesnis iš čiaupo ištekančio vandens slėgis ir slėgis. Jei atidarysite čiaupą, vanduo pamažu ištekės, pirmiausia stipriai spaudžiant, o paskui vis lėčiau, kol slėgis visiškai susilpnėja. Čia stresas yra slėgis, kurį vanduo daro dugne. Nuliniu įtampos lygiu laikysime patį bokšto apačią.

Tas pats ir su baterija. Pirma, mes įjungiame savo srovės šaltinį (bateriją) į grandinę, sujungiame ją trumpuoju jungimu. Tebūnie tai laikrodis ar žibintuvėlis. Kol yra pakankamas įtampos lygis ir neišsikrovęs akumuliatorius, žibintuvėlis šviečia ryškiai, tada palaipsniui užgęsta, kol visiškai užgęsta.

Bet kaip užtikrinti, kad slėgis neišdžiūtų? Kitaip tariant, kaip išlaikyti pastovų vandens lygį bokšte, o srovės šaltinio poliuose – pastovų potencialų skirtumą. Remiantis bokšto pavyzdžiu, EMF vaizduojamas kaip siurblys, užtikrinantis naujo vandens įtekėjimą į bokštą.

EML prigimtis

EML priežastys skirtinguose srovės šaltiniuose yra skirtingos. Pagal atsiradimo pobūdį išskiriami šie tipai:

• Cheminis EMF. Atsiranda baterijose ir akumuliatoriuose dėl cheminių reakcijų.
• Termo EMF. Jis atsiranda, kai yra sujungti skirtingų laidininkų kontaktai, esantys skirtingose ​​​​temperatūrose.
• Indukcijos EMF. Atsiranda generatoriuje, kai besisukantis laidininkas patalpinamas į magnetinį lauką. EML bus sukeltas laidininke, kai laidininkas kerta pastovaus magnetinio lauko jėgos linijas arba kai pasikeičia magnetinio lauko dydis.
• Fotoelektrinis EMF.Šio EML atsiradimą palengvina išorinio arba vidinio fotoelektrinio efekto reiškinys.
• Pjezoelektrinis EMF. EML atsiranda, kai medžiagos ištemptos arba suspaudžiamos.

Mieli draugai, šiandien mes svarstėme temą "EMF manekenams". Kaip matote, EMF - neelektrinė jėga, kuris palaiko elektros srovės tekėjimą grandinėje. Jei norite sužinoti, kaip sprendžiamos problemos su EML, patariame kreiptis į kruopščiai atrinktus ir patikrintus specialistus, kurie greitai ir suprantamai paaiškins bet kokios teminės problemos sprendimo eigą. O pagal tradiciją pabaigoje kviečiame pažiūrėti mokomąjį filmuką. Linksmo žiūrėjimo ir sėkmės studijose!

Trečiųjų šalių (ne potencialios) jėgos įrašo šaltiniuose. arba kintamasis srovė; uždaroje laidžioje grandinėje yra lygus šių jėgų darbui judant vienoje pozicijoje. įkrauti visoje grandinėje. Jei išorinių jėgų lauko intensyvumą žymime per Есгр, tai emf? uždarame cikle L lygus

kur dl yra kontūro ilgio elementas.

Potenz. elektrostatinės jėgos. laukai negali palaikyti pasninko. šių jėgų uždarame kelyje yra nulis. Srovei praeinant laidininkus lydi energijos išsiskyrimas – laidininkų kaitinimas. Įkraunamos išorinės jėgos. ch-ts viduje generatoriai, galvaniniai elementai, akumuliatoriai ir kiti srovės šaltiniai. Išorinių jėgų kilmė gali būti skirtinga: generatoriuose tai jėgos iš sūkurio elektrinės pusės. laukas, atsirandantis dėl magnio pokyčio. laukai su laiku arba Lorencas, veikiantis iš magno pusės. laukai ant el-ny judančiame laidininke; galvaninėje elementai ir baterijos yra cheminiai. jėga ir tt Šaltinio emf lygi elektros įtampai jo gnybtuose, kai grandinė atvira. Eds nustato srovę grandinėje esant tam tikrai varžai (žr. OHMA Įstatymą). Matuojamas kaip elektrinis. , voltais.

Fizinis enciklopedinis žodynas. - M .: sovietinė enciklopedija. . 1983 .

ELEKTROMOCINĖ JĖGA

(emf) yra fenomenologinė dabartinių šaltinių charakteristika. 1827 m. DC grandinėms pristatė G. Ohm (G. Ohm). srovės ir apibrėžė G. Kirchhoffas 1857 m. kaip „išorinių“ jėgų darbas perduodant vieną elektrinį. įkrauti uždaru ciklu. Tada emf sąvoka pradėta aiškinti plačiau – kaip specifinių (srovės pernešamų krūvio vienetų) energijos transformacijų, atliekamų kvazistacionariai, matas [žr. Kvazistacionarus (kvazistatinis) aproksimacija] elektrinis grandines ne tik „trečiųjų“ šaltinių (galvaninių baterijų, akumuliatorių, generatorių ir kt.), bet ir „apkrovos“ elementų (elektros variklių, įkrovimo režimo baterijų, droselių, transformatorių ir kt.).

Pilnas vardas vertės - E. s.- susijusios su mechanine. procesų analogijos elektroje. grandinės ir retai naudojamos; labiau paplitęs yra santrumpa - emf. SI, emf matuojamas voltais (V); Gauso sistemos (CGSE) vienete emf spec. neturi pavadinimo (1 СГСЭ 300 V).

Kvazilinijinio stulpelio atveju. srovė uždaroje (be išsišakojimų) viso elektromagneto įtekėjimo grandinėje. šaltinių pagaminta energija visiškai sunaudojama šilumai gaminti (žr. Džaulio nuostoliai):

kur yra emf laidžioje grandinėje, aš- dabartinė, R - pasipriešinimas (emf ženklas, kaip ir srovės ženklas, priklauso nuo apėjimo išilgai kontūro krypties pasirinkimo).

Aprašant kvazistacionarius procesus elektrinėje. grandinės ur-nijoje energingos. balansas (*) būtina atsižvelgti į kaupiamojo magnetinio pokyčius W m ir elektros Mes energijos:

Keičiant did. laukas laike yra sūkurys elektrinis. E s, kurių cirkuliacija išilgai laidžiosios grandinės paprastai vadinama emf elektromagnetinė indukcija:

Elektriniai pakeitimai energijos yra būtinos, kaip taisyklė, tais atvejais, kai grandinėje yra didelis elektros. pavyzdžiui, talpa. kondensatoriai. Tada dW e / dt = D U. aš, kur U- potencialų skirtumas tarp kondensatorių plokščių.

Tačiau kiti energetiniai aiškinimai yra priimtini. transformacijos į elektrines. grandines. Taigi, pavyzdžiui, jei kintamosios srovės grandinėje. harmoninga. srovė kartu su induktyvumu L, tada tarpusavio transformacijos elektrinių. ir magn. energijos jame galima apibūdinti kaip emf el.-magn. indukcija ir įtampos kritimas per efektyviąją reaktyvumą Z L(cm. Varža): Judant magn. kūnų lauke (pavyzdžiui, vienpolio induktoriaus armatūroje), net pasipriešinimo jėgų darbas gali prisidėti prie emf.

Šakotosiose kvazilinijinių srovių grandinėse santykis tarp emf ir įtampos kritimo grandinės dalyse, kurios sudaro uždarą kilpą, nustatomas pagal antrąjį Kirchhoffo taisyklė.

EDS yra neatskiriama uždaro ciklo charakteristika, ir apskritai neįmanoma griežtai nurodyti jo "taikymo" vietos. Tačiau gana dažnai emf gali būti laikomas maždaug lokalizuotu tam tikruose įrenginiuose ar grandinės elementuose. Tokiais atvejais ji laikoma įrenginio (galvaninės baterijos, akumuliatoriaus, dinamo ir kt.) charakteristika ir nustatoma per potencialų skirtumą tarp jo atvirų polių. Pagal energijos konversijos tipą šiuose įrenginiuose išskiriami šie emf tipai: cheminis galvaninis emf. baterijos, vonios, akumuliatoriai, korozinių procesų metu (galvaninis poveikis), fotoelektrinis emf (foto emf) tel. ir tarpt. fotoelektrinis efektas (fotoelementai, fotodiodai); ELECTROMAGN ir tn ir emf - emf el.-magn. indukcija (dinamos, transformatoriai, droseliai, elektros varikliai ir kt.); elektrovaros jėga, atsirandanti, pavyzdžiui, kai mechaninė. trintis (elektros mašinos, griaustinio debesų elektrifikacija ir kt.); pjezoelektrinis emf - suspaudžiant ar ištempiant pjezoelektrinius elementus (pjezoelektrinius jutiklius, hidrofonus, dažnio stabilizatorius ir kt.); terminis emf, susijęs su šiluminės emisijos krūviu. dalelės nuo įkaitintų elektrodų paviršiaus; t e r moe le c t r i h e s k ir i emf ( termoelektrinė galia) - ant skirtingų laidininkų kontaktų ( Seebeck efektas ir Peltier efektas) arba grandinės atkarpose, kurių temperatūros pasiskirstymas netolygus ( Tomsono efektas). Termoelektrinė galia naudojama termoporose, pirometruose, šaldymo mašinose.

M. A. Milleris, G. V. Permitinas.

Fizinė enciklopedija. 5 tomuose. - M .: sovietinė enciklopedija. Vyriausiasis redaktorius A.M. Prokhorovas. 1988 .

Pažiūrėkite, kas yra „ELEKTROMOTYVINĖ JĖGA“ kituose žodynuose:

elektrovaros jėga- Skaliarinis dydis, apibūdinantis išorinio lauko ir indukuoto elektrinio lauko gebėjimą sukelti elektros srovę. Pastaba - Elektrovaros jėga yra lygi išorinio lauko stiprio ir indukuoto ... ... Techninis vertėjo vadovasŠiuolaikinė enciklopedija yra skaliarinis dydis, apibūdinantis išorinio lauko ir indukuoto elektrinio lauko gebėjimą sukelti elektros srovę ...

Fizikoje tokia sąvoka kaip elektrovaros jėga(sutrumpintai - EMF) naudojama kaip pagrindinė srovės šaltinių energijos charakteristika.

Elektrovaros jėga (EMF)

Elektrovaros jėga (EMF) - energijos šaltinio gebėjimas sukurti ir išlaikyti potencialų skirtumą terminaluose.

EMF- matuojamas voltais

Įtampa šaltinio gnybtuose visada yra mažesnė EMF pagal įtampos kritimo dydį.

Elektrovaros jėga

U RH = E - U R0

U RH - įtampa šaltinio gnybtuose. Matuojama uždara išorine grandine.

E – EMF – išmatuotas gamykloje.

Elektrovaros jėga (EMF) yra fizikinis dydis, lygus darbo, kurį, judant elektros krūviui, atlieka išorinės jėgos uždaroje grandinėje, padalijimo daliniui pačiam šiam krūviui.

Reikėtų pažymėti, kad elektrovaros jėga srovės šaltinyje jis taip pat atsiranda, kai nėra pačios srovės, tai yra, kai grandinė yra atvira. Ši situacija paprastai vadinama "nenaudojama", o pati vertė EMF kai jis lygus skirtumui tų potencialų, kurie yra srovės šaltinio gnybtuose.

Cheminė elektrovaros jėga

Cheminis elektrovaros jėga yra akumuliatoriuose, galvaninėse baterijose korozinių procesų metu. Priklausomai nuo principo, kuriuo grindžiamas to ar kito maitinimo šaltinio veikimas, jie vadinami baterijomis arba galvaniniais elementais.

Viena iš pagrindinių galvaninių elementų skiriamųjų savybių yra ta, kad šie maitinimo šaltiniai yra, galima sakyti, vienkartiniai. Veikimo metu tos veikliosios medžiagos, dėl kurių išsiskiria elektros energija, vykstant cheminėms reakcijoms, beveik visiškai suyra. Štai kodėl, jei galvaninis elementas visiškai išsikrovęs, jo kaip srovės šaltinio toliau naudoti neįmanoma.

Skirtingai nuo galvaninių elementų, baterijos yra daugkartinio naudojimo. Tai įmanoma, nes juose vykstančios cheminės reakcijos yra grįžtamos.

Elektromagnetinė elektrovaros jėga

Elektromagnetinis EMF atsiranda veikiant tokiems prietaisams kaip dinamos, elektros varikliai, droseliai, transformatoriai ir kt.

Jo esmė tokia: kai laidininkai yra patalpinti į magnetinį lauką ir jame judinami taip, kad įvyktų magnetinių jėgos linijų susikirtimas, įvyksta nukreipimas. EMF... Jei grandinė uždaryta, tada joje atsiranda elektros srovė.

Fizikoje aukščiau aprašytas reiškinys vadinamas elektromagnetine indukcija. Elektrovaros jėga, kuris vėliau sukeliamas, vadinamas EMF indukcija.

Reikėtų pažymėti, kad siekiant EMF indukcija atsiranda ne tik tais atvejais, kai laidininkas juda magnetiniame lauke, bet ir tada, kai jis lieka nejudantis, tačiau tuo pačiu metu keičiamas ir paties magnetinio lauko dydis.

Fotoelektrinė elektrovaros jėga

Ši veislė elektrovaros jėga atsiranda, kai yra išorinis arba vidinis fotoelektrinis efektas.

Fizikoje fotoelektrinis efektas (fotoelektrinis efektas) reiškia tą reiškinių grupę, kuri atsiranda, kai medžiaga veikiama šviesoje ir joje išsiskiria elektronai. Tai vadinama išoriniu fotoelektriniu efektu. Jei tuo pačiu metu pasirodo elektrovaros jėga arba keičiasi medžiagos elektrinis laidumas, tada kalbama apie vidinį fotoelektrinį efektą.

Šiais laikais tiek išoriniai, tiek vidiniai fotoefektai labai plačiai naudojami projektuojant ir gaminant daugybę tokių šviesos imtuvų, kurie šviesos signalus paverčia elektriniais. Visi šie įrenginiai vadinami fotoelementais ir naudojami tiek technikoje, tiek įvairiuose moksliniuose tyrimuose. Visų pirma, būtent fotoelementai naudojami objektyviausiems optiniams matavimams atlikti.

Elektrostatinė varomoji jėga

Kalbant apie šį tipą elektrovaros jėga, tada jis, pavyzdžiui, atsiranda mechaninės trinties metu, atsirandančios elektroforiniuose įrenginiuose (specialūs laboratoriniai demonstraciniai ir pagalbiniai prietaisai), taip pat vyksta perkūnijos debesyse.

Wimshurst generatoriai (tai yra kitas elektroforinių mašinų pavadinimas) savo darbui naudoja tokį reiškinį kaip elektrostatinė indukcija. Jų veikimo metu elektros krūviai kaupiasi poliuose, Leideno krantuose, o potencialų skirtumas gali siekti labai solidžius dydžius (iki kelių šimtų tūkstančių voltų).

Statinės elektros prigimtis yra ta, kad ji atsiranda, kai dėl elektronų praradimo ar įsigijimo sutrinka molekulinė arba intraatominė pusiausvyra.

Pjezoelektrinė elektrovaros jėga

Ši veislė elektrovaros jėga atsiranda, kai suspaudžiamos arba ištempiamos medžiagos, vadinamos pjezoelektrika. Jie plačiai naudojami tokiose konstrukcijose kaip pjezo jutikliai, kristaliniai generatoriai, hidrofonai ir kai kurie kiti.

Būtent pjezoelektrinis efektas yra pjezoelektrinių jutiklių veikimo pagrindas. Jie patys priklauso vadinamiesiems generatoriaus tipo jutikliams. Juose įvesties kiekis yra veikiama jėga, o išėjimo kiekis – elektros energijos kiekis.

Kalbant apie tokius įrenginius kaip hidrofonai, jų veikimas pagrįstas vadinamojo tiesioginio pjezoelektrinio efekto principu, kurį turi pjezoelektrinės medžiagos. Jo esmė ta, kad jei šių medžiagų paviršius veikia garso slėgį, ant jų elektrodų atsiranda potencialų skirtumas. Be to, jis yra proporcingas garso slėgio dydžiui.

Viena iš pagrindinių pjezoelektrinių medžiagų taikymo sričių yra kvarcinių generatorių su kvarciniais rezonatoriais gamyba. Tokie įtaisai yra skirti gauti griežtai fiksuoto dažnio virpesius, kurie yra stabilūs tiek laiko, tiek temperatūros pokyčių metu, taip pat turi visiškai žemą fazinio triukšmo lygį.

Termojoninė elektrovaros jėga

Ši veislė elektrovaros jėga atsiranda, kai nuo įkaitintų elektrodų paviršiaus atsiranda šiluminė įkrautų dalelių emisija. Termojoninė emisija plačiai naudojama praktikoje, pavyzdžiui, ja pagrįstas beveik visų radijo lempų veikimas.

Termoelektrinė elektrovaros jėga

Ši veislė EMF atsiranda, kai temperatūra labai netolygiai pasiskirsto skirtinguose nevienodų laidininkų galuose arba tiesiog skirtingose ​​grandinės dalyse.

Termoelektrinis elektrovaros jėga naudojami tokiuose įrenginiuose kaip pirometrai, termoporos ir šaldymo mašinos. Jutikliai, kurių veikimas pagrįstas šiuo reiškiniu, vadinami termoelektriniais ir iš tikrųjų yra termoporos, susidedančios iš tarpusavyje suvirintų elektrodų, pagamintų iš skirtingų metalų. Kai šie elementai yra šildomi arba vėsinami, a EMF, kurios dydis yra proporcingas temperatūros pokyčiui.