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 هو الفرق بين الجهد الطرفي وEMF

تختلف القوة الدافعة الكهربائية عن الفرق بين الجهد الطرفي ، حيث يعرف الجهد الطرفي بأنه فرق الجهد عبر أطراف الحمل ، عندما تكون الدائرة قيد التشغيل ، ويستخدم الفولتميتر لقياس الجهد الطرفي .
بينما يتم تعريف EMF على أنه أقصى فرق محتمل توفره البطارية ، عندما لا يكون هناك تدفق للتيار ، ويستخدم مقياس الجهد لقياس EMF .

ما هي صيغة القوة الدافعة الكهربائية

فيما يلي صيغة القوة الدافعة الكهربائية :

ε = V + Ir

حيث :

V هو جهد الخلية

أنا هو التيار عبر الدائرة

ص هي المقاومة الداخلية للخلية

ε 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 بواسطة

V = 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]