Potansiyel fark, elektromotor kuvvet ve voltaj üzerine
Potansiyel fark
Bir cismin daha fazla, diğerinin daha az ısıtılabileceği bilinmektedir. Bir cismin ısınma derecesine sıcaklık denir. Benzer şekilde, bir vücut diğerinden daha fazla elektriklenebilir. Vücudun elektrifikasyon derecesi, elektrik potansiyeli veya basitçe vücudun potansiyeli olarak adlandırılan bir miktarı karakterize eder.
Vücudu elektriklendirmek ne anlama geliyor? Bu, onu bir elektrik yükünden haberdar etmek, yani bedeni negatif yüklüyorsak ona belirli sayıda elektron eklemek veya bedeni pozitif yüklüyorsak elektronları ondan almak anlamına gelir. Her iki durumda da, vücut belirli bir derecede elektrifikasyona sahip olacaktır, yani şu veya bu potansiyel, ayrıca pozitif yüklü bir cisim pozitif bir potansiyele ve negatif yüklü bir cisim negatif bir potansiyele sahiptir.
İki cisim arasındaki elektrik yükü seviyelerindeki farka genellikle elektrik potansiyeli farkı veya basitçe potansiyel farkı denir.
Unutulmamalıdır ki, iki özdeş cisim aynı yüklerle yüklenirse, ancak biri diğerinden daha büyükse, aralarında da bir potansiyel fark olacaktır.
Ayrıca, biri yüklü ve diğeri yüksüz olan bu tür iki cisim arasında potansiyel bir fark vardır. Örneğin, yerden izole edilmiş bir cismin belirli bir potansiyeli varsa, o zaman onunla (potansiyeli sıfır olarak kabul edilen) zemin arasındaki potansiyel fark, sayısal olarak bu cismin potansiyeline eşittir.
Dolayısıyla, iki cisim potansiyelleri aynı olmayacak şekilde yüklenirse, aralarında kaçınılmaz olarak bir potansiyel farkı vardır.
Tarağın saça sürüldüğünde elektriklenmesi olayının, tarak ile insan saçı arasında potansiyel bir fark yaratmaktan başka bir şey olmadığını herkes bilir.
Aslında tarak saça sürtüldüğünde elektronların bir kısmı tarağa aktarılarak negatif yüklenirken, elektronlarının bir kısmını kaybetmiş olan saç ise tarakla aynı derecede ancak pozitif olarak yüklenir. . Bu şekilde oluşan potansiyel fark saça tarakla dokunularak sıfıra indirilebilir. Bu ters elektron geçişi, elektrikli bir tarak kulağa yaklaştırılırsa kulak tarafından kolayca algılanır. Karakteristik bir patlama sesi, deşarjın devam ettiğini gösterecektir.
Yukarıda potansiyel farktan bahsetmişken, iki yüklü cismi kastettik, potansiyel fark aynı cismin farklı kısımları (noktaları) arasında da olabilir.
Örneğin, içinde ne olduğunu düşünün. bir parça bakır teleğer bir dış kuvvetin etkisi altında teldeki serbest elektronları bir uca taşımayı başarırsak.Açıkçası, telin diğer ucunda bir elektron eksikliği olacak ve daha sonra telin uçları arasında bir potansiyel farkı oluşacaktır.
Dış kuvvetin eylemini durdurur durdurmaz, elektronlar, farklı yüklerin çekimi nedeniyle, telin pozitif yüklü ucuna, yani eksik oldukları yere ve elektrik yüküne koşacaklardır. denge telde geri yüklenecektir.
Elektromotor kuvvet ve voltaj
d Bir telde elektrik akımını sürdürmek için, o telin uçları arasındaki potansiyel farkı her zaman korumak için bir miktar harici enerji kaynağına ihtiyaç vardır.
Bu enerji kaynakları, iletkenin uçlarında potansiyel bir fark yaratan ve uzun süre koruyan belirli bir elektromotor kuvveti olan elektrik zehirlenmesi kaynakları olarak adlandırılır.
Elektromotor kuvveti (kısaltılmış EMF) E harfiyle gösterilir... EMF volt cinsinden ölçülür. Ülkemizde volt "B" harfiyle ve uluslararası gösterimde - "V" harfiyle kısaltılır.
Böylece sürekli bir akış elde etmek için elektrik, bir elektromotor kuvvete ihtiyacınız var, yani bir elektrik akımı kaynağına ihtiyacınız var.
Bu tür ilk akım kaynağı, asitlendirilmiş suya batırılmış deri ile kaplı bir dizi bakır ve çinko çemberden oluşan sözde "voltaik kutup" idi. Bu nedenle, elektromotor kuvveti elde etmenin yollarından biri, kimyasal enerjinin elektrik enerjisine dönüştürülmesi sonucunda belirli maddelerin kimyasal etkileşimidir. Bu şekilde bir elektromotor kuvvetin yaratıldığı akım kaynaklarına kimyasal akım kaynakları denir.
Şu anda, kimyasal akım kaynakları - galvanik hücreler ve piller - elektrik mühendisliği ve enerjide yaygın olarak kullanılmaktadır.
Elektrik mühendisliği ve enerji mühendisliğinin tüm alanlarında yaygınlaşan bir diğer ana akım kaynağı da jeneratörlerdir.
Jeneratörler enerji santrallerine kurulur ve sanayi işletmelerine, şehirlerin elektrikli aydınlatmasına, elektrikli demiryollarına, tramvaylara, metrolara, troleybüslere vb. elektrik sağlamak için tek akım kaynağı olarak hizmet eder.
Kimyasal elektrik akımı kaynaklarına (piller ve piller) ve jeneratörlere gelince, elektromotor kuvvetinin etkisi tamamen aynıdır. EMF'nin mevcut kaynağın terminallerinde potansiyel bir fark yaratması ve onu uzun süre muhafaza etmesi gerçeğinden oluşur.
Bu terminallere akım kaynağının kutupları denir. Akım kaynağının bir kutbu her zaman elektron eksikliği yaşar ve bu nedenle pozitif bir yüke sahiptir, diğer kutup elektron fazlalığı yaşar ve bu nedenle negatif bir yüke sahiptir.
Buna göre, akım kaynağının bir kutbu pozitif (+), diğeri - negatif (-) olarak adlandırılır.
Güç kaynakları, çeşitli cihazlara elektrik akımı sağlamak için kullanılır — mevcut kullanıcılar… Tel kullanan akım tüketicileri, akım kaynağının kutuplarına bağlanarak kapalı bir elektrik devresi oluşturur. Kapalı bir elektrik devresinde akım kaynağının kutupları arasında oluşan potansiyel farka gerilim denir ve U harfi ile gösterilir.
EMF gibi voltajı ölçmek için kullanılan birim volt'tur.
Örneğin, akım kaynağının voltajının 12 volt olduğunu yazmanız gerekirse, U - 12 V yazarlar.
ölçmek için EMF veya voltmetre cihazı adı verilen voltaj.
Bir akım kaynağının EMF'sini veya voltajını ölçmek için, terminallerine doğrudan bir voltmetre bağlanmalıdır. Ayrıca, eğer elektrik devresi açıksa, voltmetre akım kaynağının EMF'sini gösterecektir. Devreyi kapatırsanız, voltmetre artık EMF'yi değil, akım kaynağının terminallerindeki voltajı gösterecektir.
Akım kaynağı tarafından geliştirilen EMF her zaman terminallerindeki voltajdan daha büyüktür.