Materialda biz EMF induksiyasi tushunchasini uning paydo bo'lishi holatlarida tushunamiz. Supero'tkazuvchilarda elektr maydon paydo bo'lganda magnit oqimning paydo bo'lishining asosiy parametri sifatida biz indüktansni ham ko'rib chiqamiz.

Elektromagnit induktsiya - vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan magnit maydonlar tomonidan elektr tokining hosil bo'lishi. Faraday va Lenzning kashfiyotlari tufayli naqshlar qonunlarga aylantirildi, bu esa elektromagnit oqimlarni tushunishga simmetriyani kiritdi. Maksvell nazariyasi elektr toki va magnit oqimlari haqidagi bilimlarni birlashtirdi. Gertsning kashfiyoti tufayli insoniyat telekommunikatsiyalar haqida bilib oldi.

Elektr toki bo'lgan o'tkazgich atrofida elektromagnit maydon paydo bo'ladi, ammo parallel ravishda teskari hodisa ham paydo bo'ladi - elektromagnit induktsiya. Misol sifatida magnit oqimini ko'rib chiqaylik: agar o'tkazgich ramkasi induksiyali elektr maydoniga joylashtirilsa va magnit maydon chiziqlari bo'ylab yuqoridan pastga yoki ularga perpendikulyar o'ngga yoki chapga siljitsa, u holda ramka orqali o'tadigan magnit oqim bo'ladi. doimiy.

Ramka o'z o'qi atrofida aylanganda, bir muncha vaqt o'tgach, magnit oqim ma'lum miqdorda o'zgaradi. Natijada, ramkada induksiyaning EMF paydo bo'ladi va induksiya deb ataladigan elektr toki paydo bo'ladi.

EMF induksiyasi

Keling, induksiya EMF tushunchasi nima ekanligini batafsil ko'rib chiqaylik. Supero'tkazuvchilar magnit maydonga joylashtirilsa va u maydon chiziqlari kesishmasi bilan harakatlansa, o'tkazgichda induksiya EMF deb ataladigan elektromotor kuch paydo bo'ladi. Bundan tashqari, agar o'tkazgich harakatsiz qolsa va magnit maydon harakatlansa va o'tkazgichning kuch chiziqlari bilan kesishsa sodir bo'ladi.

Emf sodir bo'lgan o'tkazgich tashqi kontaktlarning zanglashiga olib yopilganda, bu emf mavjudligi sababli, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan indüksiyon oqimi oqib chiqa boshlaydi. Elektromagnit induktsiya o'tkazgichda magnit maydon chiziqlari bilan kesishgan paytda EMFni induktsiya qilish hodisasini o'z ichiga oladi.

Elektromagnit induktsiya mexanik energiyani elektr tokiga aylantirishning teskari jarayonidir. Ushbu kontseptsiya va uning qonunlari elektrotexnikada keng qo'llaniladi, aksariyat elektr mashinalari ushbu hodisaga asoslanadi.

Faraday va Lenz qonunlari

Faraday va Lenz qonunlari elektromagnit induksiyaning paydo bo'lish qonuniyatlarini aks ettiradi.

Faraday magnit ta'sirlari vaqt o'tishi bilan magnit oqimning o'zgarishi natijasida paydo bo'lishini aniqladi. O'tkazgichni o'zgaruvchan magnit oqim bilan kesib o'tish paytida, unda elektromotor kuch paydo bo'ladi, bu esa elektr tokining paydo bo'lishiga olib keladi. Doimiy magnit ham, elektromagnit ham oqim hosil qilishi mumkin.

Olim zanjirni kesib o'tgan kuch chiziqlari sonining tez o'zgarishi bilan oqimning intensivligi oshishini aniqladi. Ya'ni, elektromagnit induksiyaning EMF magnit oqimining tezligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Faraday qonuniga ko'ra, induksiya EMF formulalari quyidagicha aniqlanadi:

Minus belgisi induktsiyalangan emfning polaritesi, oqim yo'nalishi va o'zgaruvchan tezlik o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi.

Lents qonuniga ko'ra, elektr harakatlantiruvchi kuchni uning yo'nalishiga qarab tavsiflash mumkin. Bobindagi magnit oqimning har qanday o'zgarishi induksiya EMF paydo bo'lishiga olib keladi va tez o'zgarish bilan ortib borayotgan EMF kuzatiladi.

Agar induksiya EMF mavjud bo'lgan bobin tashqi tutashuvga qisqa tutashuvga ega bo'lsa, u holda indüksiyon oqimi u orqali o'tadi, buning natijasida o'tkazgich atrofida magnit maydon paydo bo'ladi va bobin solenoid xususiyatlariga ega bo'ladi. . Natijada, lasan atrofida magnit maydon hosil bo'ladi.

E.X. Lenz g'altakdagi indüksiyon oqimining yo'nalishi va indüksiyon EMF aniqlanadigan naqshni o'rnatdi. Qonunda aytilishicha, bobindagi induksion EMF, magnit oqim o'zgarganda, g'altakda yo'nalishli oqim hosil qiladi, bunda g'altakning berilgan magnit oqimi tashqi magnit oqimining o'zgarishini oldini olishga imkon beradi.

Lenz qonuni konfiguratsiyadan va tashqi magnit maydonni o'zgartirish usulidan qat'i nazar, o'tkazgichlarda elektr toki induksiyasining barcha holatlariga taalluqlidir.

Magnit maydonda simning harakati

Induktsiyalangan emfning qiymati kuchning maydon chiziqlari bilan kesib o'tgan o'tkazgich uzunligiga qarab aniqlanadi. Ko'proq maydon chiziqlari bilan induktsiyalangan emf qiymati ortadi. Magnit maydon va induksiyaning ortishi bilan o'tkazgichda EMF ning katta qiymati paydo bo'ladi. Shunday qilib, magnit maydonda harakatlanuvchi o'tkazgichdagi induksiya EMF qiymati to'g'ridan-to'g'ri magnit maydon induksiyasiga, o'tkazgichning uzunligiga va uning harakat tezligiga bog'liq.

Bu bog'liqlik E = Blv formulasida aks ettirilgan, bu erda E - induksiya emf; B - magnit induksiyaning qiymati; I - o'tkazgich uzunligi; v - uning harakat tezligi.

E'tibor bering, magnit maydonda harakatlanadigan o'tkazgichda indüksiyon EMF faqat magnit maydon chiziqlarini kesib o'tganda paydo bo'ladi. Agar o'tkazgich kuch chiziqlari bo'ylab harakat qilsa, u holda EMF induktsiya qilinmaydi. Shu sababli, formula faqat o'tkazgichning harakati kuch chiziqlariga perpendikulyar yo'naltirilgan hollarda qo'llaniladi.

O'tkazgichdagi induktsiyalangan EMF va elektr tokining yo'nalishi o'tkazgichning o'zi harakat yo'nalishi bilan belgilanadi. Yo'nalishni aniqlash uchun o'ng qo'l qoidasi ishlab chiqilgan. Agar siz o'ng qo'lingizning kaftini maydon chiziqlari o'z yo'nalishi bo'yicha kiritadigan qilib ushlab tursangiz va bosh barmog'ingiz o'tkazgichning harakat yo'nalishini ko'rsatsa, qolgan to'rtta barmoq induksiyalangan emf yo'nalishini va elektr tokining yo'nalishini ko'rsatadi. dirijyorda.

Aylanadigan lasan

Elektr toki generatorining ishlashi magnit oqimdagi bobinning aylanishiga asoslanadi, bu erda ma'lum miqdordagi burilishlar mavjud. F \u003d B x S x cos a magnit oqimi formulasi (magnit induksiya magnit oqimi o'tadigan sirt maydoni va kosinusga ko'paytiriladi) asosida EMF har doim magnit oqim bilan kesishganda elektr pallasida induktsiya qilinadi. yo'nalish vektori va perpendikulyar tekislik chiziqlari hosil qilgan burchakning).

Formulaga ko'ra, F holatlardagi o'zgarishlarga ta'sir qiladi:

  • magnit oqim o'zgarganda, yo'nalish vektori o'zgaradi;
  • konturga o'ralgan maydon o'zgaradi;
  • burchak o'zgaradi.

EMFni statsionar magnit yoki doimiy oqim bilan qo'zg'atishga ruxsat beriladi, lekin shunchaki bobin magnit maydon ichida o'z o'qi atrofida aylanganda. Bunday holda, burchak o'zgarishi bilan magnit oqim o'zgaradi. Aylanish jarayonida bobin magnit oqimining kuch chiziqlarini kesib o'tadi, natijada EMF paydo bo'ladi. Yagona aylanish bilan magnit oqimning davriy o'zgarishi sodir bo'ladi. Shuningdek, har soniyada kesib o'tadigan maydon chiziqlari soni muntazam oraliqlardagi qiymatlarga teng bo'ladi.

Amalda, o'zgaruvchan tok generatorlarida lasan harakatsiz qoladi va elektromagnit uning atrofida aylanadi.

EMF o'z-o'zini induktsiyasi

O'zgaruvchan elektr toki g'altakdan o'tganda, o'zgaruvchan magnit maydon hosil bo'ladi, bu EMFni keltirib chiqaradigan o'zgaruvchan magnit oqim bilan tavsiflanadi. Bu hodisa o'z-o'zini induksiya deb ataladi.

Magnit oqim elektr tokining intensivligiga mutanosib bo'lganligi sababli, o'z-o'zidan indüksiyon EMF formulasi quyidagicha ko'rinadi:

F = L x I, bu erda L - H bilan o'lchanadigan induktivlik. Uning qiymati birlik uzunlikdagi burilishlar soni va ularning kesimining qiymati bilan belgilanadi.

O'zaro induktsiya

Ikki bobin yonma-yon joylashganda, ular ikkita zanjirning konfiguratsiyasi va ularning o'zaro yo'nalishi bilan belgilanadigan o'zaro induksiya EMFni kuzatadilar. Zanjirlarning ajralishi ortib borishi bilan o'zaro indüktansning qiymati pasayadi, chunki ikkita sariq uchun umumiy magnit oqimning pasayishi kuzatiladi.

Keling, o'zaro induksiyaning paydo bo'lish jarayonini batafsil ko'rib chiqaylik. Ikki bobin mavjud, I1 oqimi N1 burilishli birining simidan o'tadi, bu magnit oqim hosil qiladi va N2 burilish soni bilan ikkinchi lasan orqali o'tadi.

Ikkinchi bobinning o'zaro induktivligining birinchisiga nisbatan qiymati:

M21 = (N2 x F21)/I1.

Magnit oqim qiymati:

F21 = (M21/N2) x I1.

Induktsiyalangan emf quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

E2 = - N2 x dF21/dt = - M21x dI1/dt.

Birinchi lasanda induktsiya qilingan emf qiymati:

E1 = - M12 x dI2/dt.

Shuni ta'kidlash kerakki, bobinlarning birida o'zaro indüktans tomonidan qo'zg'atilgan elektromotor kuch har qanday holatda boshqa bobindagi elektr tokining o'zgarishiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Keyin o'zaro indüktans quyidagilarga teng deb hisoblanadi:

M12 = M21 = M.

Natijada, E1 = - M x dI2/dt va E2 = M x dI1/dt. M = K √ (L1 x L2), bu erda K - ikkita indüktans qiymati orasidagi bog'lanish koeffitsienti.

O'zaro indüktans transformatorlarda keng qo'llaniladi, bu o'zgaruvchan elektr tokining qiymatini o'zgartirishga imkon beradi. Qurilma umumiy yadroga o'ralgan bir juft rulondir. Birinchi g'altakdagi oqim magnit pallasida o'zgaruvchan magnit oqimni va ikkinchi lasanda oqim hosil qiladi. Birinchi sariqda ikkinchisiga qaraganda kamroq burilishlar bilan kuchlanish kuchayadi va shunga mos ravishda birinchi o'rashda ko'proq burilishlar bilan kuchlanish pasayadi.

Elektr energiyasini ishlab chiqarish va o'zgartirishdan tashqari, magnit induksiya fenomeni boshqa qurilmalarda qo'llaniladi. Misol uchun, magnit levitatsiyada poezdlar relslardagi oqim bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilmasdan harakatlanadi, lekin elektromagnit itarish tufayli bir necha santimetr yuqoriroqdir.

Elektromotor kuch (EMF)- musbat va manfiy zaryadlarni majburiy ajratishni amalga oshiradigan qurilmada (generator) uning pallasida oqim bo'lmaganda generator terminallari orasidagi potentsial farqga teng sonli qiymat Voltda o'lchanadi.

Elektromagnit energiya manbalari (generatorlar)- har qanday elektr bo'lmagan shakldagi energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi qurilmalar. Bunday manbalar, masalan:

    mexanik energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi elektr stansiyalarida (issiqlik, shamol, atom, gidroelektrostansiyalar) generatorlar;

    galvanik elementlar (batareyalar) va kimyoviy energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi barcha turdagi akkumulyatorlar va boshqalar.

EMF son jihatidan tashqi kuchlar birlik musbat zaryadni manba ichida yoki manbaning o'zida harakatlantirganda, yopiq zanjir orqali birlik musbat zaryadni o'tkazganda bajaradigan ishiga teng.

Elektromotor kuch EMF E tashqi maydon va induktsiyalangan elektr maydonining elektr tokini induktsiya qilish qobiliyatini tavsiflovchi skalyar kattalikdir. EMF E son jihatdan ushbu maydon tomonidan sarflangan jouldagi (J) ish (energiya) W ga teng. zaryad birligini (1 C) maydonning bir nuqtasidan ikkinchisiga o'tkazish.

EMF uchun o'lchov birligi volt (V) dir. Shunday qilib, EMF 1 V ga teng bo'ladi, agar 1 C zaryad yopiq zanjir bo'ylab harakatlantirilganda, 1 J ish bajarilsa: [E] = I J / 1 C = 1 V.

Sayt atrofida zaryadlarning harakati energiya sarfi bilan birga keladi.

Manba tomonidan bajarilgan ish soniga teng qiymat zanjirning berilgan bo'limi orqali bitta musbat zaryad o'tkazuvchi, kuchlanish deb ataladi U. Zanjir tashqi va ichki bo'limlardan iborat bo'lgani uchun, tashqi Uin va ichki kuchlanish tushunchalari. Uvt bo'limlari ajralib turadi.

Aytilganlardan ko'rinib turibdiki Manbaning EMF konturning tashqi U va ichki U qismlaridagi kuchlanishlar yig'indisiga teng:

E \u003d Uvsh + Uvt.

Bu formula elektr zanjiri uchun energiyaning saqlanish qonunini ifodalaydi.

Elektr zanjirining turli qismlarida kuchlanishni faqat kontaktlarning zanglashiga olib yopilganda o'lchash mumkin. EMF ochiq tutashuv bilan manba terminallari o'rtasida o'lchanadi.


EMFning yo'nalishi - elektrdan tashqari tabiatning ta'siri ostida generator ichidagi musbat zaryadlarning majburiy harakati minusdan ortiqchagacha.

Jeneratorning ichki qarshiligi uning ichidagi strukturaviy elementlarning qarshiligidir.

Ideal EMF manbai- nolga teng bo'lgan generator va uning terminallaridagi kuchlanish yukga bog'liq emas. Ideal EMF manbasining kuchi cheksizdir.

E qiymatiga ega bo'lgan ideal EMF generatorining shartli tasviri (elektr zanjiri). shaklda ko'rsatilgan. 1, a.

Haqiqiy EMF manbai, idealdan farqli o'laroq, ichki qarshilik Ri o'z ichiga oladi va uning kuchlanishi yukga bog'liq (1-rasm, b) va manba quvvati cheklangan. Haqiqiy EMF generatorining elektr davri ideal EMF generatori E va uning ichki qarshiligi Ri ning ketma-ket ulanishidir.


Amalda, haqiqiy EMF generatorining ish rejimini ideal ish rejimiga yaqinlashtirish uchun ular haqiqiy ishlab chiqaruvchi Ri ning ichki qarshiligini iloji boricha kichikroq qilishga harakat qilishadi va yuk qarshiligi Rn qiymat bilan bog'langan bo'lishi kerak. generatorning ichki qarshiligidan kamida 10 barobar ko'p , ya'ni. shart bajarilishi kerak: Rn >> Ri

Haqiqiy EMF generatorining chiqish kuchlanishi yukga bog'liq bo'lmasligi uchun u maxsus elektron kuchlanish stabilizatsiya davrlari yordamida barqarorlashtiriladi.

Haqiqiy EMF generatorining ichki qarshiligini cheksiz darajada kichik qilib bo'lmasligi sababli, u minimallashtiriladi va energiya iste'molchilarini unga izchil ulash imkoniyati uchun standart sifatida amalga oshiriladi. Radiotexnikada EMF generatorlarining standart chiqish empedansi 50 ohm (sanoat standarti) va 75 ohm (maishiy standart).

Masalan, barcha televizor qabul qiluvchilar 75 ohm kirish empedansiga ega va antennalarga xuddi shunday to'lqin empedansining koaksiyal kabeli bilan ulangan.

Ideal EMF generatorlariga yaqinlashish uchun barcha sanoat va maishiy radioelektron qurilmalarda ishlatiladigan kuchlanish manbalari maxsus elektron chiqish kuchlanishini barqarorlashtirish sxemalari yordamida amalga oshiriladi, bu sizga iste'mol qilinadigan oqimlarning ma'lum bir diapazonida quvvat manbaining deyarli doimiy chiqish kuchlanishini saqlashga imkon beradi. EMF manbasidan (ba'zan u kuchlanish manbai deb ataladi).

Elektr zanjirlarida EMF manbalari quyidagicha tasvirlangan: E - doimiy EMF manbai, e (t) - vaqt funktsiyasi ko'rinishidagi harmonik (o'zgaruvchan) EMF manbai.

Ketma-ket ulangan bir xil hujayralar batareyasining elektromotor kuchi E bir hujayraning elektr harakatlantiruvchi kuchi E batareyaning n hujayralari soniga ko'paytiriladi: E = nE.

Pochta manbalarida uchinchi tomon (potentsial bo'lmagan) kuchlar. yoki muqobil. oqim; yopiq o'tkazgich pallasida birlikni qo'yish uchun bu kuchlarning ishiga teng. butun zanjir bo'ylab zaryadlang. Agar Egr orqali tashqi kuchlarning maydon kuchini belgilasak, u holda emf? yopiq konturda L ga teng

Bu erda dl - kontur uzunligi elementi.

Qozon. elektrostatik kuchlar. maydonlar postni qo'llab-quvvatlamaydi. yopiq yo'lda bu kuchlarning nolga teng. O'tkazgichlar orqali oqimning o'tishi energiyaning chiqishi - o'tkazgichlarning isishi bilan birga keladi. Uchinchi tomon kuchlari zaryadga olib keladi. generatorlar ichida h-tsy, galvanik. elementlar, akkumulyatorlar va boshqa oqim manbalari. Tashqi kuchlarning kelib chiqishi har xil bo'lishi mumkin: generatorlarda bu elektr vorteksdan keladigan kuchlar. magnit maydon o'zgarganda paydo bo'ladigan maydon. vaqt bilan maydon yoki magnitdan harakat qiluvchi Lorentz. harakatlanuvchi o'tkazgichdagi e-ns dagi maydonlar; galvanikda hujayralar va batareyalar - bu kimyoviy moddadir. kuchlar va boshqalar manba emf ochiq tutashuv bilan uning terminallaridagi elektr kuchlanishiga teng. EMF ma'lum bir qarshilik uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchini aniqlaydi (OHMA qonuniga qarang). U o'lchanadi, shuningdek, elektr. , voltlarda.

Jismoniy ensiklopedik lug'at. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. . 1983 .

ELEKTROMOTIV KUCH

(emf) - joriy manbalarning fenomenologik xarakteristikasi. 1827 yilda G. Ohm tomonidan doimiy oqim davrlari uchun kiritilgan. oqim va 1857 yilda G. Kirchhoff (G. Kirchhoff) tomonidan bitta elektrni uzatish paytida "tashqi" kuchlarning ishi sifatida belgilangan. yopiq halqa bo'ylab zaryadlang. Keyin emf tushunchasi yanada kengroq talqin qilina boshladi - kvaz-statsionarda amalga oshirilgan o'ziga xos (oqim birlik zaryadiga) energiya o'zgarishlarining o'lchovi sifatida [qarang. Kvazistatsionar (kvazistatik) yaqinlashish]elektr sxemalar nafaqat "uchinchi tomon" manbalari (galvanik batareyalar, batareyalar, generatorlar va boshqalar), balki "yuk" elementlari (elektr dvigatellari, zaryadlash rejimidagi batareyalar, choklar, transformatorlar va boshqalar).

To'liq ism kattalik - E. s. - mexanik bilan bog'liq. Elektrdagi jarayonlarning o'xshashligi. zanjirlar va kamdan-kam ishlatiladi; keng tarqalgan qisqartma - emf. SIda emf voltlarda (V) o'lchanadi; Gauss tizimida (CGSE) birlik emf spec. nomi yo'q (1 SGSE 300 V).

Kvazi-chiziqli post bo'lsa. el.-mag ning umumiy oqimining yopiq (tarmoqlanmagan) zanjiridagi oqim. manbalar tomonidan ishlab chiqarilgan energiya butunlay issiqlik ishlab chiqarishga sarflanadi (qarang. Joule yo'qotishlari):

o'tkazgich pallasida emf qayerda, I- joriy, R- qarshilik (emfning belgisi, shuningdek, oqim belgisi, kontaktlarning zanglashiga olib borish yo'nalishini tanlashga bog'liq).

Elektrda kvazstatsionar jarayonlarni tavsiflashda. ur-niidagi zanjirlar energetik. balans (*) to'plangan magnitdagi o'zgarishlarni hisobga olish kerak Vm va elektr Biz energiya:

Magnitni o'zgartirganda maydonda vaqt o'tishi bilan vorteks elektr bor. E s , uning o'tkazuvchanlik davri bo'ylab aylanishi odatda emf deb ataladi elektromagnit induktsiya:

Elektr o'zgarishlari. energiya, qoida tariqasida, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan katta elektr toki bo'lgan hollarda muhim ahamiyatga ega. sig'im, masalan. kondansatörler. Keyin dW e /dt = D U. I qaerda D U- kondansatör plitalari orasidagi potentsial farq.

Biroq, energetikaning boshqa talqinlari ham mumkin. elektr energiyasiga aylantirish. zanjirlar. Shunday qilib, masalan, agar AC pallasida bo'lsa. garmonik induktivlik bilan bog'langan oqim L keyin elektrning o'zaro o'zgarishlari. va magn. undagi energiyalarni emf el.-magn sifatida tavsiflash mumkin. samarali reaktivlik bo'yicha induksiya va kuchlanishning pasayishi Z L(sm. Empedans): Magnit harakatda. jismlar maydoni (masalan, bir kutupli induktorning armaturasida), hatto qarshilik kuchlarining ishi ham emfga hissa qo'shishi mumkin.

Kvazi-chiziqli oqimlarning tarvaqaylab ketgan davrlarida, yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bo'limlarida emf va kuchlanish pasayishi o'rtasidagi munosabatlar ikkinchisi bilan belgilanadi. Kirchhoff qoidasi.

EMF yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ajralmas xarakteristikasi bo'lib, umumiy holatda uning "qo'llanilishi" joyini qat'iy ko'rsatish mumkin emas. Biroq, ko'pincha emfni ma'lum qurilmalarda yoki elektron elementlarda taxminan lokalize deb hisoblash mumkin. Bunday hollarda uni qurilmaning xarakteristikasi (galvanik batareya, akkumulyator, dinamo va boshqalar) deb hisoblash va uning ochiq qutblari orasidagi potentsial farq orqali aniqlash odatiy holdir. Ushbu qurilmalarda energiya konvertatsiyasining turiga ko'ra, quyidagi emf turlari ajratiladi: galvanikdagi kimyoviy va mimik emf. batareyalar, vannalar, akkumulyatorlar, korroziy jarayonlarda (galvanik effektlar), tashqi muhitda fotoelektrik emf (foto emf). va ext. fotoelektr effekti (fotosellar, fotodiodlar); elektromagnit induksiya (dinamolar, transformatorlar, choklar, elektr motorlar va boshqalar); elektr tro statik emf, masalan, mexanik ish paytida paydo bo'ladi. ishqalanish (elektrofor mashinalari, momaqaldiroq bulutlarini elektrlashtirish va boshqalar); piezoelektrik emf - piezoelektriklarni (piezoelektrik datchiklar, gidrofonlar, chastota stabilizatorlari va boshqalar) siqish yoki cho'zishda; termion zaryad bilan bog'liq termoionik emf. isitiladigan elektrodlar yuzasidan zarralar; termoelektrik emf ( termoquvvat) - bir xil bo'lmagan o'tkazgichlarning kontaktlarida ( Seebek effekti Va Peltier effekti) yoki bir xil bo'lmagan harorat taqsimotiga ega bo'lgan sxema bo'limlarida ( Tomson effekti). Termoquvvat termojuftlarda, pirometrlarda, muzlatgichlarda qo'llaniladi.

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

Jismoniy ensiklopediya. 5 jildda. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1988 .


Boshqa lug'atlarda "ELEKTR DRIVE KUCHI" nima ekanligini ko'ring:

    elektromotor kuch- tashqi maydon va induktsiyalangan elektr maydonining elektr tokini keltirib chiqarish qobiliyatini tavsiflovchi skalyar qiymat. Eslatma - Elektromotor kuch tashqi maydon kuchining chiziqli integraliga va induktsiyalangan ... ... Texnik tarjimon uchun qo'llanma Zamonaviy entsiklopediya - bu tashqi maydon va induktsiyalangan elektr maydonining elektr tokini keltirib chiqarish qobiliyatini tavsiflovchi skalyar qiymat ...

Nima bo'ldi EMF(elektr harakatlantiruvchi kuch) fizikada? Elektr tokini hamma ham tushunmaydi. Kosmik masofa kabi, faqat burun ostida. Umuman olganda, olimlar tomonidan ham to'liq tushunilmagan. Eslash uchun etarli Nikola Tesla o'zining mashhur eksperimentlari bilan o'z davridan asrlar oldin va hatto bugungi kunda ham sirli bo'lib qolmoqda. Bugun biz katta sirlarni hal qilmayapmiz, lekin biz tushunishga harakat qilmoqdamiz fizikada emf nima.

Fizikada EMF ta'rifi

EMF elektromotor kuchdir. Harf bilan belgilanadi E yoki kichik yunoncha epsilon harfi.

Elektromotor kuch- tashqi kuchlarning ishini tavsiflovchi skalyar fizik miqdor ( kelib chiqishi elektr bo'lmagan kuchlar) o'zgaruvchan va to'g'ridan-to'g'ri oqimning elektr zanjirlarida ishlaydigan.

EMF, kabi kuchlanish e, voltlarda o'lchanadi. Biroq, EMF va kuchlanish turli xil hodisalardir.

Kuchlanishi(A va B nuqtalari orasida) - birlik sinov zaryadini bir nuqtadan ikkinchisiga o'tkazishda bajariladigan samarali elektr maydonining ishiga teng fizik miqdor.

Biz EMFning mohiyatini "barmoqlarda" tushuntiramiz

Nima ekanligini tushunish uchun biz analogiya misolini keltirishimiz mumkin. Tasavvur qiling-a, bizda butunlay suv bilan to'ldirilgan suv minorasi bor. Bu minorani batareya bilan solishtiring.

Minora to'lganida suv minora tubiga maksimal bosim o'tkazadi. Shunga ko'ra, minoradagi suv qancha kam bo'lsa, musluktan oqib chiqadigan suvning bosimi va bosimi zaifroq bo'ladi. Agar siz jo'mrakni ochsangiz, suv dastlab kuchli bosim ostida, keyin esa bosim butunlay zaiflashguncha asta-sekin oqib chiqadi. Bu erda stress - bu suvning pastki qismiga ta'sir qiladigan bosim. Nolinchi kuchlanish darajasi uchun biz minoraning eng pastki qismini olamiz.

Batareya bilan ham xuddi shunday. Birinchidan, biz oqim manbasini (batareyani) kontaktlarning zanglashiga olib, uni yopamiz. Bu soat yoki chiroq bo'lsin. Kuchlanish darajasi etarli bo'lsa va batareya zaryadsizlangan bo'lsa-da, chiroq yorqin porlaydi, so'ngra to'liq o'chguncha asta-sekin o'chadi.

Ammo bosim tugamasligiga qanday ishonch hosil qilish kerak? Boshqacha qilib aytganda, minoradagi doimiy suv sathini va oqim manbai qutblarida doimiy potentsial farqni qanday saqlash kerak. Minora misolidan so'ng, EMF nasos sifatida taqdim etiladi, bu minoraga yangi suv oqimini ta'minlaydi.

EMFning tabiati

Turli xil oqim manbalarida EMF paydo bo'lishining sababi boshqacha. Voqea tabiatiga ko'ra quyidagi turlar ajratiladi:

  • Kimyoviy emf. Kimyoviy reaktsiyalar tufayli batareyalar va akkumulyatorlarda paydo bo'ladi.
  • Termo EMF. Turli haroratlarda o'xshash bo'lmagan o'tkazgichlarning kontaktlari ulanganda paydo bo'ladi.
  • Induksiya EMF. Aylanadigan o'tkazgich magnit maydonga joylashtirilganda generatorda paydo bo'ladi. Supero'tkazuvchilar o'tkazgichda doimiy magnit maydonning kuch chiziqlarini kesib o'tganda yoki magnit maydon kattaligi o'zgarganda EMF induktsiya qilinadi.
  • Fotoelektrik EMF. Ushbu EMFning paydo bo'lishiga tashqi yoki ichki fotoelektrik effekt hodisasi yordam beradi.
  • Piezoelektrik emf. EMF modda cho'zilgan yoki siqilganida paydo bo'ladi.

Aziz do'stlar, bugun biz "Dummiya uchun EMF" mavzusini ko'rib chiqdik. Ko'rib turganingizdek, EMF kelib chiqishi elektr bo'lmagan kuch, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektr tokining oqimini ta'minlaydi. Agar siz EMF bilan bog'liq muammolar qanday hal qilinishini bilmoqchi bo'lsangiz, sizga murojaat qilishingizni maslahat beramiz bizning mualliflarimiz- har qanday tematik muammoni hal qilish yo'lini tez va aniq tushuntirib beradigan sinchkovlik bilan tanlangan va tasdiqlangan mutaxassislar. Va an'anaga ko'ra, oxirida sizni trening videosini tomosha qilishni taklif qilamiz. Baxtli tomosha va o'qishlaringizga omad!

O'quv yilining balandligida ko'plab olimlar turli hisob-kitoblar uchun emf formulasiga muhtoj. Bilan bog'liq tajribalar elektromotor kuch haqida ham ma'lumotga muhtoj. Ammo yangi boshlanuvchilar uchun bu nima ekanligini tushunish unchalik oson emas.

Emf ni topish formulasi

Keling, avval ta'rif bilan shug'ullanamiz. Bu qisqartma nimani anglatadi?

EMF yoki elektromotor kuch - bu to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tok kuchi butun uzunlik bo'ylab bir xil bo'lgan davrlarda ishlaydigan elektr bo'lmagan tabiatdagi har qanday kuchlarning ishini tavsiflovchi parametr. Birlashtirilgan o'tkazgich zanjirida EMF bu kuchlarning butun zanjir bo'ylab bitta musbat (musbat) zaryadni harakatlantirishdagi ishiga tenglashtiriladi.

Quyidagi rasmda emf formulasi ko'rsatilgan.

Ast - tashqi kuchlarning jouldagi ishini anglatadi.

q - kulonlarda o'tkazilgan zaryad.

Uchinchi tomon kuchlari- bular manbada zaryadlarni ajratishni amalga oshiradigan va natijada uning qutblarida potentsial farqni hosil qiluvchi kuchlardir.

Ushbu kuch uchun o'lchov birligi volt. U formulalarda harf bilan belgilanadi « E".

Faqat batareyada oqim yo'q bo'lganda, elektromotor si-a qutblardagi kuchlanishga teng bo'ladi.

EMF induksiyasi:

Bo'lgan zanjirdagi induksiyaning EMFNburilishlar:

Ko'chirishda:

Elektromotor kuch magnit maydonda tezlikda aylanadigan zanjirdagi induksiyaw:

Qiymatlar jadvali

Elektromotor kuchning oddiy tushuntirishi

Faraz qilaylik, qishlog‘imizda suv minorasi bor. U butunlay suv bilan to'ldirilgan. Keling, bu oddiy batareya deb o'ylaymiz. Minora batareyadir!

Barcha suv bizning minoramizning tubiga katta bosim o'tkazadi. Ammo bu struktura H 2 O bilan to'liq to'ldirilgandagina kuchli bo'ladi.

Natijada, suv qancha kam bo'lsa, bosim kuchsizroq bo'ladi va jetning bosimi kamroq bo'ladi. Kranni ochib, biz har daqiqada reaktiv diapazoni qisqarishini ta'kidlaymiz.

Natijada:

  1. Kuchlanish - bu suvning pastki qismini bosadigan kuch. Bu bosim.
  2. Nol kuchlanish minoraning pastki qismidir.

Batareya bir xil.

Avvalo, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan energiya manbasini ulaymiz. Va shunga mos ravishda uni yopamiz. Misol uchun, batareyani chiroqqa joylashtiring va uni yoqing. Dastlab, qurilma yorqin yoritilganligiga e'tibor bering. Biroz vaqt o'tgach, uning yorqinligi sezilarli darajada kamayadi. Ya'ni, elektromotor kuch kamaydi (minoradagi suv bilan solishtirganda sizib ketgan).

Misol tariqasida suv minorasini oladigan bo'lsak, EMF doimiy ravishda minoraga suv quyadigan nasosdir. Va u hech qachon tugamaydi.

Galvanik elementning EMF - formula

Batareyaning elektromotor kuchini ikki yo'l bilan hisoblash mumkin:

  • Nernst tenglamasidan foydalanib hisobni bajaring. GE ga kiritilgan har bir elektrodning elektrod potentsiallarini hisoblash kerak bo'ladi. Keyin formuladan foydalanib EMFni hisoblang.
  • GE ning ishlashi paytida yuzaga keladigan reaktsiyani hosil qiluvchi umumiy oqim uchun Nernst formulasi yordamida EMFni hisoblang.

Shunday qilib, ushbu formulalar bilan qurollangan holda, batareyaning elektromotor kuchini hisoblash osonroq bo'ladi.

Har xil turdagi EMF qayerda qo'llaniladi?

  1. Piezoelektrik material cho'zilgan yoki siqilgan holda ishlatiladi. Uning yordamida kvarts energiya generatorlari va turli datchiklar tayyorlanadi.
  2. Kimyoviy va batareyalarda ishlatiladi.
  3. Induksiya o'tkazgich magnit maydonni kesib o'tgan paytda paydo bo'ladi. Uning xususiyatlari transformatorlarda, elektr motorlarda, generatorlarda qo'llaniladi.
  4. Termoelektrik har xil turdagi metallarning kontaktlarini isitish vaqtida hosil bo'ladi. Sovutgichlar va termojuftlarda o'z qo'llanilishini topdi.
  5. Fotoelektrik fotovoltaik hujayralarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.