Како израчунати Емф

Електромоторна сила (ЕМФ) непознат је концепт већини људи, али је уско повезана са познатијим концептом напона. Разумевање разлике између њих и онога што ЕМФ значи даје вам алате који су вам потребни за решавање многих проблема у физици и електроници и уводи концепт унутрашњег отпора батерије. ЕМФ вам говори о напону батерије без унутрашњег отпора који смањује вредност као код уобичајених мерења разлика потенцијала. Можете га израчунати на неколико различитих начина, у зависности од тога које информације имате.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Израчунајте ЕМФ користећи формулу:

​ε = В + Ир​

Овде (В) значи напон ћелије, (И) значи струју у колу и (р) значи унутрашњи отпор ћелије.

Електромоторна сила је разлика потенцијала (тј. Напона) на стезаљкама акумулатора када не протиче струја. Можда се не чини да би то могло учинити разлику, али свака батерија има „унутрашњи отпор“. Ово је попут уобичајеног отпора који смањује струју у колу, али постоји у батерији себе. То је зато што материјали који се користе за израду ћелија у батерији имају сопствени отпор (јер у основи сви материјали имају).

Када кроз ћелију не протиче струја, овај унутрашњи отпор не мења ништа јер нема струје да би се успорила. На неки начин, ЕМФ се може сматрати максималном потенцијалном разликом на терминалима у идеализованој ситуацији, а у пракси је увек већи од напона батерије.

Постоје две главне једначине за израчунавање ЕМФ. Најосновнија дефиниција је број џула енергије (Е) који сваки кулон наелектрисања (К) покупи док пролази кроз ћелију:

Где је (ε) симбол електромоторне силе, (Е) је енергија у колу, а (К) наелектрисање кола. Ако знате резултујућу енергију и количину наелектрисања која пролази кроз ћелију, ово је најједноставнији начин за израчунавање ЕМФ, али у већини случајева нећете имати те информације.

Уместо тога, можете да користите дефиницију више попут Охмовог закона (В = ИР). То се може изразити као:

Са (И) што значи струја, (Р) за отпор дотичног кола и (р) за унутрашњи отпор ћелије. Проширивањем овога открива се уска веза са Омовим законом:

То показује да можете израчунати ЕМФ ако знате напон на стезаљкама (напон који се користи у стварним ситуацијама), струју која тече и унутрашњи отпор ћелије.

Као пример, замислите да имате коло са потенцијалном разликом од 3,2 В, са струјом од 0,6 А која тече и унутрашњим отпором батерије од 0,5 ома. Користећи горњу формулу:

Дакле, ЕМП овог кола је 3,5 В.