สูตร EDS และวิธีการคำนวณ

ในช่วงกลางปีการศึกษา นักวิทยาศาสตร์หลายคนจำเป็นต้องใช้สูตร EMF สำหรับการคำนวณต่างๆ การทดลองที่เกี่ยวข้องกับ เซลล์กัลวานิกนอกจากนี้ยังต้องการข้อมูลเกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้วย แต่สำหรับผู้เริ่มต้น การเข้าใจว่ามันคืออะไรนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย

สูตรสำหรับการหาค่า emf

ก่อนอื่น เรามาทำความเข้าใจความหมายกันก่อน คำย่อนี้หมายความว่าอย่างไร?

EMF หรือแรงเคลื่อนไฟฟ้า เป็นพารามิเตอร์ที่บ่งบอกถึงงานของแรงที่ไม่ใช่ไฟฟ้าใดๆ ที่ทำงานในวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าทั้งกระแสตรงและกระแสสลับสม่ำเสมอทั่วทั้งวงจร ในวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแบบคู่ขนาน EMF จะเทียบเท่ากับงานที่ทำโดยแรงเหล่านี้ในการเคลื่อนประจุบวกหนึ่งตัวไปตามวงจรทั้งหมด

รูปด้านล่างแสดงสูตร emf

Ast – หมายถึงงานของแรงภายนอกในหน่วยจูล

q คือประจุที่ถ่ายโอนในหน่วยคูลอมบ์

กองกำลังจากภายนอก – แรงเหล่านี้เป็นแรงที่ทำให้เกิดการแยกประจุในแหล่งกำเนิด และในที่สุดก็ก่อให้เกิดความต่างศักย์ที่ขั้วของมัน

สำหรับแรงนี้ หน่วยวัดคือ โวลต์ในสูตรต่างๆ จะระบุด้วยตัวอักษร «E».

เฉพาะเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแบตเตอรี่เท่านั้น แรงเคลื่อนไฟฟ้าจึงจะมีค่าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วทั้งสอง

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ:

แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำในวงจรที่มี เอ็น เทิร์น:

เมื่อเคลื่อนย้าย:

แรงเคลื่อนไฟฟ้า การเหนี่ยวนำในวงจรที่หมุนอยู่ในสนามแม่เหล็กด้วยความเร็ว ว:

ตารางค่าต่างๆ

คำอธิบายอย่างง่ายเกี่ยวกับแรงเคลื่อนไฟฟ้า

ลองนึกภาพว่าในหมู่บ้านของเรามีหอเก็บน้ำอยู่แห่งหนึ่ง หอเก็บน้ำนั้นเต็มไปด้วยน้ำ ลองคิดว่ามันเป็นเหมือนแบตเตอรี่ธรรมดาๆ หอเก็บน้ำนั้นก็คือแบตเตอรี่นั่นเอง!

น้ำทั้งหมดจะสร้างแรงดันมหาศาลที่ฐานของหอคอยของเรา แต่แรงดันนั้นจะมากก็ต่อเมื่อโครงสร้างนั้นเต็มไปด้วยน้ำอย่างสมบูรณ์เท่านั้น₂โอ.

โดยสรุปแล้ว ยิ่งมีน้ำน้อยเท่าไร แรงดันน้ำก็จะยิ่งอ่อนลง และแรงน้ำที่พุ่งออกมาก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เมื่อคุณเปิดก๊อกน้ำ คุณจะสังเกตเห็นว่าระยะการพุ่งของน้ำจะลดลงทุกนาที

ผลที่ตามมาคือ:

1. แรงตึงคือแรงที่น้ำกดลงบนพื้นผิว หรือก็คือแรงดันนั่นเอง
2. จุดที่มีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์คือส่วนล่างสุดของเสา

แบตเตอรี่ก็เช่นเดียวกัน

ขั้นแรก เราเชื่อมต่อแหล่งพลังงานเข้ากับวงจร จากนั้นจึงปิดวงจร ตัวอย่างเช่น เราใส่แบตเตอรี่ลงในไฟฉายและเปิดใช้งาน ในตอนแรก เราจะสังเกตเห็นว่าอุปกรณ์สว่างมาก หลังจากนั้นสักพัก ความสว่างจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด นั่นคือ แรงเคลื่อนไฟฟ้าลดลง (มันรั่วไหลออกไป เมื่อเทียบกับน้ำในหอคอย)

ถ้าเรายกตัวอย่างหอเก็บน้ำ EMF ก็เปรียบเสมือนปั๊มที่สูบน้ำเข้าไปในหอเก็บน้ำอย่างต่อเนื่อง และน้ำก็ไม่มีวันหมด

แรงเคลื่อนไฟฟ้าของเซลล์กัลวานิก - สูตร

แรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่สามารถคำนวณได้สองวิธี:

• ทำการคำนวณโดยใช้สมการเนิร์นสต์ คุณจะต้องคำนวณศักย์ไฟฟ้าของแต่ละอิเล็กโทรดที่รวมอยู่ใน GE จากนั้นคำนวณ EMF โดยใช้สูตร
• คำนวณค่า EMF โดยใช้สูตรเนิร์นสต์สำหรับปฏิกิริยาการสร้างกระแสไฟฟ้ารวมที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ดังนั้น เมื่อมีสูตรเหล่านี้แล้ว การคำนวณแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่ก็จะง่ายขึ้น

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ ถูกนำไปใช้ที่ไหนบ้าง?

1. ปรากฏการณ์เพียโซอิเล็กทริกถูกนำมาใช้ในการยืดหรือบีบอัดวัสดุ นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากผลึกควอตซ์และเซ็นเซอร์ต่างๆ อีกด้วย
2. สารเคมีถูกนำมาใช้ใน เซลล์ไฟฟ้าเคมีและแบตเตอรี่
3. การเหนี่ยวนำเกิดขึ้นเมื่อตัวนำเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก คุณสมบัติของการเหนี่ยวนำถูกนำไปใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
4. กระแสไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกเกิดขึ้นเมื่อโลหะต่างชนิดกันสัมผัสกันและได้รับความร้อน มีการนำไปประยุกต์ใช้ในหน่วยทำความเย็นและเทอร์โมคัปเปิล
5. มีการใช้กระบวนการทางไฟฟ้าจากแสงในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์