تعريف القوة الدافعة الكهربائية emf
يمكن تعريف القوة الدافعة الكهربية بأنها الجهد الكهربائي الناتج عن خلية كهروكيميائية ، أو عن طريق تغيير المجال المغناطيسي ، و(EMF) ، هو الاختصار الشائع الاستخدام للقوة الدافعة الكهربائية ، يتم استخدام مولد أو بطارية لتحويل الطاقة من شكل إلى آخر ، في هذه الأجهزة ، يصبح أحد الطرفين موجب الشحنة بينما يصبح الآخر سالبا ، لذلك ، فإن القوة الدافعة الكهربائية هي عمل يتم إجراؤه على وحدة الشحنة الكهربائية ، تستخدم القوة الدافعة الكهربائية في مقياس الجريان الكهرومغناطيسي ، وهو تطبيق على قانون فاراداي ، ويرمز لها بالرمز ε .[1]
من تطبيقات القوة الدافعة الكهربائية الحثية emf
من أهم تطبيقات القوة الدافعة الكهربائية EMF
توليد الكهرباء : يعرف فرق الجهد المستمر عبر أطراف الدائرة التي تنتج تيارًا ثابتًا بالقوة الدافعة الكهربائية ، وعندما يتعين نقل الكهرباء من مصدر ، مثل محطة طاقة ، إلى حمولة بعيدة ، مثل مصنع ، يجب توصيل الاثنين بواسطة الكابلات .تتمتع هذه الكابلات بمقاومة تضاف في الواقع إلى المقاومة الداخلية للمولد ، تضيع الطاقة فيها كحرارة ، إذا كانت r هي المقاومة الكلية للكابل ، وأنا تيار الإمداد ، فإن الطاقة المهدرة هي I 2 r ، القوة المسلمة للمصنع IV ، حيث V هو الفرق المحتمل في المصنع .يتطلب الاقتصاد أن تكون الطاقة المهدرة ، صغيرة لكنه يتطلب أيضًا أن تكون الكابلات رقيقة ، وبالتالي فهي رخيصة الثمن في الشراء ، والتركيب ، ومع ذلك ، فكلما كانت الكابلات أرق ، زادت مقاومتها r ، وبالتالي فإن الطريقة الأكثر اقتصادا لنقل الطاقة ، هي جعل التيار أصغر ما يمكن ، هذا يعني إحداث فرق الجهد الخامس على أعلى مستوى ممكن .عند نقل كميات كبيرة من الطاقة، يتم استخدام جهد مرتفع للغاية : 132000 فولت على الخطوط الرئيسية للشبكة البريطانية ، و 6000 فولت على الخطوط الفرعية ، هذه الفولتية عالية جدًا بحيث لا يمكن إحضارها إلى المنزل ، أو حتى المصنع، تنحى عنهم المحولات بطريقة سنصفها لاحقا ، التنحي بهذه الطريقة ممكن فقط مع التيار المتردد ، وهو أحد الأسباب الرئيسية لاستخدام التيار المتردد على نطاق واسع .مثال على ذلك عنصر التسخين الكهربائي لتبديد 480 وات على 240 فولت من التيار الكهربائي مصنوع من شريط نيتشروم بعرض 1 مم وسمك 05 مم ، يتطلب حساب طول الشريط إذا كانت مقاومة نيتشروم 1.1 × 10-6 أوم متر .[3]أنظمة المعادن الثنائية : ساهمت دراسات القوة الدافعة الكهربائية لمحاليل الإلكتروليت في بعض أهم التطورات في فهم طبيعة هذه الحلول ، اليوم في نظرية Debye ck Hückel ، لدينا أساس نظري أفضل لمعالجة الإلكتروليتات مقارنة بأي نوع آخر من الحلول ، من ناحية أخرى ، لم تحظ حلول المعادن السائلة الثنائية ، والتي قد يعتقد الشخص للوهلة الأولى أنها بسيطة نسبيًا في طبيعتها ، باهتمام ضئيل، تم التحقيق مسبقًا في الخصائص الديناميكية الحرارية لعدد قليل من هذه الأنظمة ، وتم إجراء دراسات كهرومغناطيسية ، لأنظمة الانصهار المنخفضة للمعادن لتوفير بيانات إضافية نأمل أن تؤدي ، في النهاية إلى نظرية مرضية للحلول المعدنية، تشير النتائج التي تم الحصول عليها إلى أنه ، في بعض الحالات على الأقل، قد تكون المشكلة معقدة .[4]التيارات إيدي : التيار الدوامي هو تيار دائري يتم إعداده في موصل استجابة لتغير المجال المغناطيسي ، بموجب قانون لنز .يدور التيار بطريقة تخلق مجالًا مغناطيسيًا يقاوم التغيير ، للقيام بذلك في موصل ، تدور الإلكترونات في مستوى عمودي على مجال الحث الكهرومغناطيسي .بسبب ميل التيارات الدوامة للمعارضة ، تسبب التيارات الدوامة فقدان الطاقة، وبشكل أكثر دقة ، تعمل التيارات الدوامة على تحويل أشكال أكثر فائدة من الطاقة ، مثل الطاقة الحركية ، إلى حرارة ، والتي تكون عمومًا أقل فائدة بكثير ، في العديد من التطبيقات ، لا يكون فقدان الطاقة المفيدة أمرًا مرغوبًا فيه بشكل خاص ، ولكن هناك بعض التطبيقات العملية ، إحداها في فرامل بعض القطارات ، أثناء الكبح، تتعرض العجلات المعدنية إلى مجال مغناطيسي من مغناطيس كهربائي ، مما يؤدي إلى توليد تيارات دوامة في العجلات ، يعمل التفاعل المغناطيسي بين المجال المطبق والتيارات الدوامة على إبطاء سرعة العجلات ، كلما زادت سرعة دوران العجلات، كان التأثير أقوى ، مما يعني أنه كلما أبطأ القطار تقل قوة الكبح ، مما ينتج عنه حركة توقف سلسة .[5]
هل يمكن أن تكون القوة الدافعة الكهربائية سالبة
نعم، يمكن أن تكون القوة الدافعة الكهربائية سالبة، ضع في اعتبارك مثالًا حيث يتم توليد EMF ، بحيث يعارض الطاقة الواردة ، ثم يتم اعتبار EMF الناتج سالبًا حيث يكون اتجاه التدفق معاكسًا للقوة الحقيقية ، لذلك يمكن أن تكون القوة الدافعة الكهربائية سالبة .
ما هي صيغة القوة الدافعة الكهربائية
فيما يلي صيغة القوة الدافعة الكهربائية :ε = V + Irحيث :V هو جهد الخليةأنا هو التيار عبر الدائرةص هي المقاومة الداخلية للخليةε هي القوة الدافعة الكهربائية.[1]
الجهد الطرفي
يتم قياس الجهد الناتج من جهاز عبر محطاتها ، وبالتالي ، ويسمى في محطة الجهد V ، يتم إعطاء جهد المحطة بواسطةV = emf – Ir ، حيث
r هي المقاومة الداخلية .I هو التيار المتدفق في وقت القياس ، ويكون موجب إذا كان التيار يتدفق بعيدًا عن الطرف الموجب .يمكنك أن ترى أنه كلما زاد التيار ، قل الجهد الطرفي ، وصحيح أيضًا أنه كلما زادت المقاومة الداخلية ، قل الجهد الطرفين، افترض أن حمل R لمقاومة الحمل متصل بمصدر جهد ، وبما أن المقاومة متسلسلة ، فإن المقاومة الكلية في الدائرة ، هي R load + R ، وبالتالي يتم إعطاء التيار بموجب قانون أوم .[2]
