- ЕМП.
ЕМП не е силав смисъла на Нютон (неудачно наименование на величина, запазено като почит към традицията).
ε i възниква когато се променимагнитен поток Епробиване на контура.
Допълнителновижте презентацията "Електромагнитна индукция", както и видеоклиповете "Електромагнитна индукция", "Опитът на Фарадей", анимационни филми "Електромагнитна индукция", "Въртене на рамка в магнитно поле (генератор)"
- Едс на индукция. 
- индуцирана ЕДС, когато един от проводниците на веригата се движи (така че F се променя). В този случай дължината на проводника л, движейки се със скорост vстава източник на ток.
- индуцирана ЕДС във верига, въртяща се в магнитно поле със скорост ω.
Други формули, при които се появява ЕМП:
- Закон на Ом за пълна верига. IN затворена веригаЕМП ражда електричествоаз
Посоката на индукционния ток се определя съгласно правилата:
- правило Ленц- индуциран ток, възникващ в затворена верига срещуработи за това промянамагнитен поток, който причинява този ток;
- за проводник, движещ се в магнитно поле, понякога е по-лесно да се използва правилото дясна ръка- ако поставите отворения дясната длантака че в нея включенилинии на магнитното поле IN, А палец, оставете настрана заострени посока на скоростта v, Че четири пръстаръцете ще сочат посока на индукционния ток I.
- ЕМП на самоиндукция при промяна на тока в проводника.
>>Физика: Електродвижеща сила
Всеки източник на ток се характеризира с електродвижеща сила или накратко ЕМП. И така, на кръгла батерия на фенерче пише: 1,5 V. Какво означава това?
Свържете две метални топки с проводник, носене на таксипротивоположни знаци. Повлиян електрическо полеТези заряди създават електрически ток в проводника ( Фиг.15.7). Но това течение ще бъде много краткотрайно. Зарядите бързо се неутрализират един друг, потенциалите на топките ще станат еднакви и електрическото поле ще изчезне.
Външни сили.За да бъде токът постоянен, е необходимо да се поддържа постоянно напрежение между топките. За това ви трябва устройство ( източник на ток), което би преместило заряди от една топка в друга в посока, обратна на посоката на силите, действащи върху тези заряди от електрическото поле на топките. В такова устройство, в допълнение към електрическите сили, върху зарядите трябва да се действа от сили с неелектростатичен произход ( Фиг.15.8). Електрическото поле само на заредените частици ( Кулоново поле) не е в състояние да поддържа постоянен ток във веригата.
Всички сили, действащи върху електрически заредени частици, с изключение на силите от електростатичен произход (т.е. сили на Кулон), се наричат от външни сили.
Заключение за необходимостта от външни сили за поддържане постоянен токвъв веригата ще стане още по-очевидно, ако се обърнем към закона за запазване на енергията. Електростатичното поле е потенциално. Работата, извършена от това поле, когато заредените частици се движат в него по затворена електрическа верига, е нула. Преминаването на ток през проводниците е придружено от освобождаване на енергия - проводникът се нагрява. Следователно трябва да има някакъв източник на енергия във веригата, който я доставя на веригата. В допълнение към силите на Кулон, в него трябва да действат трети, непотенциални сили. Работата на тези сили по затворен контур трябва да е различна от нула. Именно в процеса на извършване на работа от тези сили заредените частици придобиват енергия вътре в източника на ток и след това я предават на проводниците на електрическата верига.
Сили на трети страни задвижват заредени частици във всички източници на ток: в генератори на електроцентрали, в галванични клетки, батерии и др.
Когато една верига е затворена, във всички проводници на веригата се създава електрическо поле. Вътре в източника на ток зарядите се движат под въздействието на външни сили срещу сили на Кулон(електрони от положително зареден електрод към отрицателен), а във външна верига те се задвижват от електрическо поле (вж. Фиг.15.8).
Природата на външните сили.Естеството на външните сили може да бъде различно. В генераторите на електроцентрали външните сили са сили, действащи от магнитно поле върху електрони в движещ се проводник.
В галванична клетка, като клетка Волта, действат химически сили. Клетката Volta се състои от цинкови и медни електроди, поставени в разтвор на сярна киселина. Химическите сили карат цинка да се разтвори в киселината. Положително заредените цинкови йони преминават в разтвора, а самият цинков електрод става отрицателно зареден. (Медта се разтваря много малко в сярна киселина.) Появява се потенциална разлика между цинковия и медния електрод, която определя тока в затворена електрическа верига.
Действието на външните сили се характеризира с важно физическо количество, Наречен електродвижеща сила(съкратено ЕМП).
Електродвижещата сила на източник на ток е равна на съотношението на работата, извършена от външни сили при преместване на заряд по затворена верига към големината на този заряд:
Електродвижещата сила, подобно на напрежението, се изразява във волтове.
Можем също да говорим за електродвижеща сила във всяка част от веригата. Това е специфичната работа на външни сили (работа за преместване на един заряд) не в цялата верига, а само в дадена област. Електродвижеща сила на галваничен елементе количество, числено равно на работата на външни сили при преместване на един положителен заряд вътре в елемент от един полюс към друг. Работата на външните сили не може да се изрази чрез потенциална разлика, тъй като външните сили са непотенциални и тяхната работа зависи от формата на траекторията на зарядите. Така например работата на външните сили при преместване на заряд между клемите на източник на ток извън самия източник е нула.
Сега знаете какво е ЕМП. Ако батерията казва 1,5 V, това означава, че сили на трети страни (химически в в такъв случай) извършват 1,5 J работа при преместване на заряд от 1 C от единия полюс на батерията към другия. Постоянният ток не може да съществува в затворена верига, ако в нея не действат външни сили, т.е. няма ЕМП.
???
1. Защо електрическото поле на заредените частици (кулоновото поле) не е в състояние да поддържа постоянен електрически ток във верига?
2. Какви сили обикновено се наричат трети страни?
3. Какво се нарича електродвижеща сила?
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Соцкий, Физика 10 клас
Онлайн библиотека с учебници и книги по физика, планове на уроци по всички предмети, задачи по физика за 10 клас
Съдържание на урока бележки към уроцитеподдържаща рамка презентация урок методи ускорение интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашна работа въпроси за дискусия риторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки, графики, таблици, диаграми, хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии трикове за любознателните ясли учебници основен и допълнителен речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебник, елементи на иновация в урока, замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроци календарен планза година насокидискусионни програми Интегрирани уроциАко имате корекции или предложения за този урок,
Трети (непотенциални) сили в източниците на публикация. или редуващи се текущ; в затворен проводящ контур е равна на работата на тези сили за преместване на единица позиция. заряд по цялата верига. Ако използваме Esgr, за да обозначим силата на полето на външните сили, тогава emf? в затворен контур L е равно на
където dl е елементът на дължината на контура.
Мощен. електростатични сили полетата не могат да поддържат пост. от тези сили върху затворен път е нула. Преминаването на ток през проводниците е придружено от освобождаване на енергия - нагряване на проводниците. Външни сили водят до заряда. части вътре в генератори, галванични. елементи, батерии и други източници на ток. Произходът на външните сили може да бъде различен: в генераторите това са сили от вихровото електричество. поле, което възниква при промяна на магнитното поле. полета с времето или Лоренц, действащи от магнитната страна. полета върху електрони в движещ се проводник; в галванични елементите и батериите са химически. сила и т.н. ЕРС на източника е равна на електрическото напрежение на неговите клеми, когато веригата е отворена. EMF определя силата на тока във верига при дадено съпротивление (вижте OMA LAW). Измерва се като електрическа енергия. , във волтове.
Физически енциклопедичен речник. - М.: Съветска енциклопедия. . 1983 .
ЕЛЕКТРОДВИЖЕЩА СИЛА
(emf) - феноменологична характеристика на източници на ток. Въведен от G. Ohm през 1827 г. за вериги с постоянен ток. ток и е дефиниран от G. Kirchhoff през 1857 г. като работа на "външни" сили по време на преноса на единичен електрически ток. заряд по затворена верига. Тогава понятието емф започва да се тълкува по-широко - като мярка за специфични (за единица заряд, пренесена от ток) енергийни трансформации, извършвани в квазистационарни [виж. Квазистационарно (квазистатично) приближение] електрически вериги не само от източници на „трети страни“ (галванични батерии, акумулатори, генератори и др.), но и от „натоварващи“ елементи (електродвигатели, батерии в режим на зареждане, дросели, трансформатори и др.).
Пълно име величина – Е. с. – свързва се с механ. аналогии на процесите в електроенергетиката. вериги и се използва рядко; По-често срещаното съкращение е емф. В SI, emf се измерва във волтове (V); в системата на Гаус (SGSE) единица емф специална. няма име (1 SGSE 300 V).
В случай на квази-линеен пост. ток в затворена (без разклонения) верига на общия приток на електрически магнит. Енергията, генерирана от източниците, се изразходва изцяло за генериране на топлина (виж. Загуби на джаул):
къде е ЕДС в проводящата верига, аз-текущ, Р-съпротивление (знакът на ЕДС, подобно на знака на тока, зависи от избора на посоката на преминаване по контура).
При описване на квазистационарни процеси в електротехниката вериги на енергийно ниво. баланс (*) е необходимо да се вземат предвид промените в натрупаната магнитна Wmи електрически ниеенергии:
При смяна на магнитното поле във времето, възниква вихров електрически. д
с,чиято циркулация по проводяща верига обикновено се нарича емф електромагнитна индукция:
Електрически промени енергиите са значителни, като правило, в случаите, когато веригата съдържа голяма електрическа капацитет, например кондензатори. Тогава dW e /dt =д U. аз,къде U-потенциална разлика между плочите на кондензатора.
Приемливи са обаче и други енергийни тълкувания. трансформации в електричество вериги. Така например, ако в AC веригата. хармоничен ток, свързан с индуктивност л,след това взаимните трансформации на електричеството. и маг. енергиите в него могат да се характеризират като емф ел.-магн. индукция и спад на напрежението в ефективното съпротивление Z L(см. Импеданс):При движение в магнитен поле в тела (например в арматурата на еднополюсен индуктор), дори работата на съпротивителните сили може да допринесе за емф.
В разклонените вериги на квазилинейни токове връзката между ЕДС и спадовете на напрежението в участъците на веригата, които съставляват затворена верига, се определя от втората Правилото на Кирхоф.
EMF е неразделна характеристика на затворен контур и в общия случай е невъзможно стриктно да се посочи мястото на неговото „приложение“. Въпреки това, доста често ЕДС може да се счита за приблизително локализиран в определени устройства или елементи на веригата. В такива случаи обикновено се счита за характеристика на дадено устройство (галванична батерия, акумулатор, динамо и др.) и се определя чрез потенциалната разлика между неговите отворени полюси. Въз основа на типа преобразуване на енергията в тези устройства те се разграничават следните видовеедс: kh i m i h e s k a i едс в галван. батерии, вани, акумулатори, по време на корозионни процеси (галванични ефекти), фотоел. едс (фотонапрежение) с външни. и вътрешни фотоелектричен ефект (фотоклетки, фотодиоди); elec t r o m a g n i t e emf - e.m.f. индукционни (динама, трансформатори, дросели, електродвигатели и др.); електроостатична ЕДС, която възниква например по време на механични триене (електрофорни машини, наелектризиране на гръмотевични облаци и др.); пиезоелектрична едс - при свиване или разтягане на пиезоелектрици (пиезоелектрични сензори, хидрофони, стабилизатори на честота и др.); Термична едс, свързана с топлинно излъчване на заряд. частици от повърхността на нагретите електроди; Термоелектрическа ЕДС ( термоенергия) -при контактите на различни проводници ( Ефект на ЗеебекИ Ефект на Пелтие) или в участъци от веригата с неравномерно разпределение на температурата ( ефект на Томсън).Термоенергията се използва в термодвойки, пирометри и хладилни машини.
М. А. Милър, Г. В. Пермитин.
Физическа енциклопедия. В 5 тома. - М.: Съветска енциклопедия. Главен редактор А. М. Прохоров. 1988 .
Вижте какво е "ЕЛЕКТРОДВИГАТЕЛНА СИЛА" в други речници:
електродвижеща сила- Скаларна величина, характеризираща способността на външно поле и индуцирано електрическо поле да предизвикат електрически ток. Забележка - Електродвижещата сила е равна на линейния интеграл от напрегнатостта на външното поле и индуцираното... ... Ръководство за технически преводачСъвременна енциклопедия - скаларна величина, характеризираща способността на външно поле и индуцирано електрическо поле да предизвикват електрически ток...
ЕМП. Числено, електродвижещата сила се измерва чрез работата, извършена от източника електрическа енергияпри прехвърляне на един положителен заряд през затворена верига. Ако източникът на енергия, извършване на работа А, осигурява пренос през цялата затворена верига на зареждане р, тогава неговата електродвижеща сила ( д) ще бъдат равни
Единицата SI за електродвижеща сила е волт (V). Източник на електрическа енергия има ЕДС от 1 волт, ако при преместване на заряд от 1 кулон през затворена верига се извършва работа, равна на 1 джаул. Физическо естествоелектродвижещите сили в различните източници са много различни.
Самоиндукция- появата на индуцирана емф в затворена проводяща верига, когато токът, протичащ през веригата, се промени. Когато токът се промени азвъв веригата магнитният поток се променя пропорционално бпрез повърхността, ограничена от този контур. Промяната в този магнитен поток, дължаща се на закона за електромагнитната индукция, води до възбуждане на индуктивна ЕДС в тази верига д. Това явление се нарича самоиндукция.
Концепцията е свързана с концепцията за взаимна индукция, като е нейният частен случай.
Мощност. Мощността е работата, извършена за единица време. Мощността е работата, извършена за единица време, т.е. за прехвърляне на заряд в електричеството. верига или затворена консумира енергия, която е равна на A=U*Q тъй като количеството електричество е равно на произведението на силата на тока, тогава Q=I*t следва, че A=U*I*t. P=A/t=U*Q/t=U*I=I*t*R=P=U*I(I)
1W=1000mV, 1kW=1000V, Pr=Pп+Po-формула за баланс на мощността. Pr-генераторна мощност (EMF)
Pr=E*I,Pp=I*U полезна мощност, т.е. мощност, която се консумира без загуби. Po=I^2*R-загубена мощност. За да функционира веригата, е необходимо да се поддържа баланс на мощността в електрическата верига.
12.Закон на Ом за участък от верига.
Силата на тока в даден участък от веригата е право пропорционална на напрежението в краищата на този проводник и обратно пропорционална на неговото съпротивление:
I=U/R;
1)U=I*R, 2)R=U/R
13.Закон на Ом за пълна верига.
Силата на тока във веригата е пропорционална на ЕМП, действаща във веригата, и обратно пропорционална на сумата от съпротивлението на веригата и вътрешното съпротивление на източника.
EMF на източника на напрежение (V), - сила на тока във веригата (A), - съпротивление на всички външни елементи на веригата (Ohm), - вътрешно съпротивление на източника на напрежение (Ohm). 1) E=I(R +r)? 2)R+r=E/I
14.Последователно, паралелно свързване на резистори, еквивалентно съпротивление. Разпределение на токове и напрежения.
За серийна връзка
няколко резисторакрай на първия резисторсвържете към началото на втория, края на втория към началото на третия и т.н. С такава връзкапреминава през всички елементи на последователната верига
същият ток I.
Uе=U1+U2+U3.Следователно напрежението U на изходните клеми е равно на сумата от напреженията на всеки от последователно свързаните резистори.
Re=R1+R2+R3, Ie=I1=I2=I3, Ue=U1+U2+U3.
При последователно свързване съпротивлението на веригата се увеличава.
Паралелно свързване на резистори.Паралелно свързване на съпротивления е свързване, при което началото на съпротивленията е свързано към единия извод на източника, а краищата към другия извод.
Общото съпротивление на паралелно свързани съпротивления се определя по формулата
Общото съпротивление на съпротивленията, свързани паралелно, винаги е по-малко от най-малкото съпротивление, включено в дадена връзка.
Когато съпротивленията са свързани паралелно, напреженията в тях са равни едно на друго. Uе=U1=U2=U3Ток I протича във веригата и токове I 1, I 2, I 3 изтичат от нея. От преместването електрически зарядине се натрупват в точка, очевидно е, че общият заряд, протичащ към точката на разклоняване, е равен на общия заряд, изтичащ от нея: Iе=I1+I2+I3Следователно третото свойство на паралелна връзка може да се формулира по следния начин: Големината на тока в неразклонената част на веригата е равна на сумата от токовете в паралелните клонове.За два паралелни резистора:
В електротехниката източниците на енергия за електрически вериги се характеризират с електродвижеща сила (ЕМС).
Какво е ЕМП
Във външната верига на електрическата верига електрическите заряди се движат от плюса на източника към минуса и създават електрически ток. За да поддържа своята непрекъснатост във веригата, източникът трябва да има сила, която може да премества зарядите от по-нисък към по-висок потенциал. Тази сила с неелектрически произход е ЕДС на източника. Например ЕДС на галваничен елемент.
Съгласно това EMF (E) може да се изчисли като:
E=A/q,Където:
- A – работа в джаули;
- q е зарядът в кулони.
Големината на ЕМП в системата SI се измерва във волтове (V).
Формули и изчисления
EMF е работата, извършена от външни сили за преместване на единичен заряд по електрическа верига
Веригата на затворена електрическа верига включва външна част, характеризираща се със съпротивление R, и вътрешна част със съпротивление на източника Rin. Продължителен ток (In) във веригата ще тече в резултат на действието на ЕМП, който преодолява както външното, така и вътрешното съпротивление на веригата.
Токът във веригата се определя по формулата (закон на Ом):
In = E/(R+Rin).
В този случай напрежението на клемите на източника (U 12) ще се различава от EMF с количеството на спада на напрежението върху вътрешното съпротивление на източника.
U 12 = E - In*Rin.
Ако веригата е отворена и токът в нея е 0, тогава ЕДС на източника ще бъде равна на напрежението U 12.
Разработчиците на захранващи устройства се опитват да намалят вътрешното съпротивление Rin, тъй като това може да позволи получаването на повече ток от източника.
Къде се използва?
В технологията се използват различни видове ЕМП:
- химически.Използва се в батерии и акумулатори.
- Термоелектрически.Възниква при нагряване на контакти от различни метали. Използва се в хладилници, термодвойки.
- Индукция.Образува се, когато проводник пресича магнитно поле. Ефектът се използва в електрически двигатели, генератори и трансформатори.
- Фотоволтаични.Използва се за създаване на фотоклетки.
- Пиезоелектричен.Когато материалът е разтегнат или компресиран. Използва се за производство на сензори и кварцови осцилатори.
По този начин ЕМП е необходим за поддържане на постоянен ток и се използва в различни видове технологии.
