Mitten im akademischen Jahr benötigen viele Wissenschaftler die EMK-Formel für verschiedene Berechnungen. Experimente im Zusammenhang mit galvanische ZelleMan benötigt auch Informationen über die elektromotorische Kraft. Doch für Anfänger ist es nicht einfach zu verstehen, was das ist.
Formel zur Berechnung der EMK
Zunächst einmal sollten wir die Definition klären. Was bedeutet diese Abkürzung?
Die elektromotorische Kraft (EMK) ist ein Parameter, der die Arbeit nichtelektrischer Kräfte in Stromkreisen charakterisiert, in denen der Strom – sowohl Gleich- als auch Wechselstrom – gleichmäßig fließt. In einem gekoppelten Stromkreis entspricht die EMK der Arbeit, die diese Kräfte verrichten müssen, um eine einzelne positive Ladung entlang des gesamten Stromkreises zu bewegen.
Die Abbildung unten zeigt die EMK-Formel.
Ast – bedeutet die Arbeit äußerer Kräfte in Joule.
q ist die übertragene Ladung in Coulomb.
Drittparteienkräfte – Dies sind Kräfte, die in der Quelle eine Ladungstrennung bewirken und letztendlich eine Potentialdifferenz an ihren Polen erzeugen.
Die Maßeinheit für diese Kraft ist VoltIn Formeln wird es mit dem Buchstaben gekennzeichnet. «E».
Nur wenn kein Strom durch die Batterie fließt, ist die elektromotorische Kraft gleich der Spannung an den Polen.
Induktives EMK:
EMK der induzierten Spannung in einem Stromkreis mit N Züge:
Beim Umzug:
Elektromotorische Kraft Induktion in einem Stromkreis, der sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einem Magnetfeld dreht w:
Wertetabelle
Eine einfache Erklärung der elektromotorischen Kraft
Stellen wir uns vor, in unserem Dorf steht ein Wasserturm. Er ist komplett mit Wasser gefüllt. Betrachten wir ihn als eine ganz normale Batterie. Der Turm ist die Batterie!
Das gesamte Wasser wird einen starken Druck auf die Unterseite unseres Turms ausüben. Dieser Druck ist jedoch nur dann stark, wenn die Struktur vollständig mit Wasser gefüllt ist.2O.
Letztendlich gilt: Je weniger Wasser vorhanden ist, desto geringer ist der Druck und desto schwächer der Wasserstrahl. Wenn Sie den Wasserhahn öffnen, werden Sie feststellen, dass die Reichweite des Wasserstrahls mit jeder Minute abnimmt.
Und folglich:
- Die Spannung ist die Kraft, mit der das Wasser auf den Boden drückt. Das heißt, der Druck.
- Nullspannung befindet sich am Fuß des Turms.
Das Gleiche gilt für die Batterie.
Zuerst schließen wir die Energiequelle an den Stromkreis an. Anschließend schließen wir ihn. Beispielsweise legen wir eine Batterie in eine Taschenlampe ein und schalten sie ein. Anfangs leuchten die Lampen hell. Nach einer Weile nimmt ihre Helligkeit merklich ab. Das heißt, die elektromotorische Kraft hat abgenommen (sie ist im Vergleich zum Wasser im Turm verloren gegangen).
Nehmen wir einen Wasserturm als Beispiel: Die elektromagnetische Kraft (EMK) entspricht der Pumpe, die ständig Wasser in den Turm pumpt. Und das Wasser geht nie aus.
EMK einer galvanischen Zelle - Formel
Die elektromotorische Kraft einer Batterie kann auf zwei Arten berechnet werden:
- Führen Sie eine Berechnung mithilfe der Nernst-Gleichung durch. Sie müssen die Elektrodenpotenziale jeder Elektrode im GE berechnen. Anschließend berechnen Sie die EMK mithilfe der Formel.
- Berechnen Sie die EMK unter Verwendung der Nernst-Formel für die gesamte stromerzeugende Reaktion, die während des Betriebs der GE auftritt.
Mit diesen Formeln lässt sich die elektromotorische Kraft der Batterie leichter berechnen.
Wo werden verschiedene Arten von elektromagnetischen Feldern eingesetzt?
- Piezoelektrizität wird genutzt, um Materialien zu dehnen oder zu stauchen. Sie dient zur Herstellung von Quarzgeneratoren und verschiedenen Sensoren.
- Die Chemikalie wird verwendet in galvanische Zellenund Batterien.
- Induktion tritt auf, wenn ein Leiter ein Magnetfeld durchquert. Ihre Eigenschaften werden in Transformatoren, Elektromotoren und Generatoren genutzt.
- Thermoelektrischer Strom entsteht beim Erhitzen von Kontakten zwischen ungleichen Metallen. Er findet Anwendung in Kälteanlagen und Thermoelementen.
- Photoelektrizität wird zur Herstellung von Fotozellen genutzt.
