इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) ज्यादातर लोगों के लिए एक अपरिचित अवधारणा है, लेकिन यह वोल्टेज की अधिक परिचित अवधारणा से निकटता से जुड़ा हुआ है। दोनों के बीच के अंतर और EMF के अर्थ को समझने से आपको वे उपकरण मिलते हैं जिनकी आपको आवश्यकता होती है जिन्हें हल करने की आवश्यकता होती है भौतिकी और इलेक्ट्रॉनिक्स में समस्याएं, और बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध की अवधारणा का परिचय देता है। ईएमएफ आपको बैटरी के वोल्टेज को आंतरिक प्रतिरोध के बिना मूल्य को कम किए बिना बताता है जैसा कि यह सामान्य संभावित अंतर माप के लिए करता है। आपके पास जो जानकारी है, उसके आधार पर आप इसे दो अलग-अलग तरीकों से परिकलित कर सकते हैं।
टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)
सूत्र का उपयोग करके EMF की गणना करें:
= वी + इर
यहाँ (V) का अर्थ है सेल का वोल्टेज, (I) का अर्थ है सर्किट में करंट और (r) का अर्थ है सेल का आंतरिक प्रतिरोध।
ईएमएफ क्या है?
इलेक्ट्रोमोटिव बल बैटरी के टर्मिनलों के बीच संभावित अंतर (यानी वोल्टेज) है जब कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है। ऐसा नहीं लग सकता है कि इससे कोई फर्क पड़ेगा, लेकिन हर बैटरी में "आंतरिक प्रतिरोध" होता है। यह है सामान्य प्रतिरोध की तरह जो एक सर्किट में करंट को कम करता है, लेकिन यह बैटरी के भीतर मौजूद होता है अपने आप। ऐसा इसलिए है क्योंकि बैटरी में कोशिकाओं को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री का अपना प्रतिरोध होता है (क्योंकि अनिवार्य रूप से सभी सामग्री करते हैं)।
जब सेल से कोई करंट प्रवाहित नहीं होता है, तो यह आंतरिक प्रतिरोध कुछ भी नहीं बदलता है क्योंकि इसके धीमा होने के लिए कोई करंट नहीं होता है। एक तरह से, ईएमएफ को आदर्श स्थिति में टर्मिनलों में अधिकतम संभावित अंतर के रूप में माना जा सकता है, और यह व्यवहार में बैटरी के वोल्टेज से हमेशा बड़ा होता है।
ईएमएफ की गणना के लिए समीकरण
ईएमएफ की गणना के लिए दो मुख्य समीकरण हैं। सबसे मौलिक परिभाषा ऊर्जा के जूल की संख्या है (ई) प्रत्येक कूलम्ब चार्ज (क्यू) सेल के माध्यम से गुजरता है:
जहाँ (ε) विद्युत वाहक बल का प्रतीक है, (E) परिपथ में ऊर्जा है और (Q) परिपथ का आवेश है। यदि आप परिणामी ऊर्जा और सेल से गुजरने वाले आवेश की मात्रा को जानते हैं, तो यह EMF की गणना करने का सबसे सरल तरीका है, लेकिन ज्यादातर मामलों में आपके पास वह जानकारी नहीं होगी।
इसके बजाय, आप ओम के नियम (V = IR) की तरह परिभाषा का अधिक उपयोग कर सकते हैं। इसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:
\epsilon =I(R+r)
साथ में (I) अर्थ करंट, (R) प्रश्न में सर्किट के प्रतिरोध के लिए और (r) सेल के आंतरिक प्रतिरोध के लिए। इसका विस्तार करने से ओम के नियम के साथ घनिष्ठ संबंध का पता चलता है:
\epsilon =IR+Ir=V+Ir
इससे पता चलता है कि आप ईएमएफ की गणना कर सकते हैं यदि आप टर्मिनलों में वोल्टेज (वास्तविक दुनिया की स्थितियों में उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज), वर्तमान प्रवाह और सेल के आंतरिक प्रतिरोध को जानते हैं।
ईएमएफ की गणना कैसे करें: एक उदाहरण
एक उदाहरण के रूप में, कल्पना करें कि आपके पास 3.2 V के संभावित अंतर के साथ एक सर्किट है, जिसमें 0.6 A प्रवाहित है और बैटरी का आंतरिक प्रतिरोध 0.5 ओम है। उपरोक्त सूत्र का उपयोग करना:
\epsilon =V+Ir = 3.2\text{V}+(0.6\text{A})(0.5\text{ }\Omega)=3.5\text{V}
अतः इस परिपथ का EMF 3.5 V है।