Чем отличается эдс от напряжение: Чем различаются ЭДС и напряжение источника питания - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

Чем различаются ЭДС и напряжение источника питания

Чем отличается ЭДС (электродвижущая сила) от напряжения? Рассмотрим сразу на конкретном примере. Берем батарейку, на которой написано 1,5 вольт. Подключаем к ней вольтметр, как показано на рисунке 1, чтобы проверить, действительно ли батарейка исправна.

Рисунок 1

Вольтметр показывает 1,5 В. Значит, батарейка исправна. Подключаем ее к маленькой лампочке. Лампочка светится. Теперь параллельно лампочке подключаем вольтметр, чтобы проверить: действительно ли на лампочку приходится 1,5 В. Получается схема, показанная на рисунке 2.

Рисунок 2

И тут оказывается, что вольтметр показывает, например, 1 В. Куда потрачены 0,5 В (которые разность между 1,5 В и 1 В)?

Дело в том, что любой реальный источник питания имеет внутреннее сопротивление (обозначается буквой r). Оно во многих случаях снижает характеристики источников питания, но изготовить источник питания вообще без внутреннего сопротивления невозможно. Поэтому нашу батарейку можно представить как идеальный источник питания и резистор, сопротивление которого соответствует внутреннему сопротивлению батарейки (рисунок 3).

Рисунок 3

Так вот, ЭДС в данном примере – это 1,5 В, Напряжение источника питания – 1 В, а разница 0,5 В была рассеяна на внутреннем сопротивлении источника питания.

ЭДС – это максимальное количество вольт, которое источник питания может выдать в цепь. Это постоянная для исправного источника питания величина. А напряжение источника питания зависит от того, что к нему подключено. (Здесь мы говорим только о тех типах источников питания, которые изучаются в рамках школьной программы).

В нашем примере лампочка с сопротивлением R и резистор соединены последовательно, поэтому ток в цепи можно найти по формуле

И тогда напряжение на лампочке равно

Получается, чем больше сопротивление лампочки, тем больше вольт приходится на нее, и тем меньше вольт бесполезно теряется в батарейке. Это касается не только лампочки и батарейки, но и любой цепи, состоящей из источника питания и нагрузки. Чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше разница между

напряжением и ЭДС. Если сопротивление нагрузки очень большое, то напряжение практически равно ЭДС. Сопротивление вольтметра всегда очень большое, поэтому в схеме на рисунке 1 он показал значение 1,5 В.

Пониманию смысла ЭДС мешает то, что в быту мы этот термин практически не употребляем. Мы говорим в магазине: «Дайте мне батарейку с напряжением 1,5 вольта», хотя правильно говорить: «Дайте мне батарейку с ЭДС 1,5 вольта». Но так уж повелось…

Похожая статья: чем отличается напряжение от потенциала.

—

Понравилась статья? Размести ссылку на сайт в социальных сетях

Чем отличается ЭДС от напряжения | Энергофиксик

Интересно многие сразу поняли, в чем разница между ЭДС и напряжением? И никого не поправлял учитель (учительница) по физике, когда на практических занятиях говорил (-ла) о том, что мы подключаем именно источник ЭДС, а не напряжения? В большинстве случаев мы с вами путались, потому что и ЭДС, и напряжение измеряется в Вольтах. Так давайте все-таки разберемся, чем принципиально отличается ЭДС от напряжения.

Что такое ЭДС

Итак, для начала давайте разберемся, что такое ЭДС. Электродвижущая сила (ЭДС) – это такая физическая величина, которая характеризует работу сторонних (не потенциальных) сил в источниках переменного либо же постоянного тока.

В замкнутой цепи ЭДС – это работа сил, совершаемая для перемещения единичного заряда вдоль всего контура.

Из выше представленного определения вытекает следующее: источниками ЭДС являются силы, которые не имеют прямое отношение к электростатике, но при этом они являются силами, которые создают движение заряда в замкнутой электрической цепочке.

yandex.ru

Например, при механическом вращении обмотки ротора в электромагнитном поле, в ней будет формироваться индукционная ЭДС. При этом формирование ЭДС будет проходить в каждом витке отдельно, но при этом электродвижущая сила соседних витков будет складываться, и на выходе мы будем иметь сумму ЭДС всех витков.

Если посмотреть на аккумуляторные батареи, то в них источником ЭДС является химическая реакция.

Кроме этого источниками могут выступать так называемые элементы Пельтье, в которых ЭДС образуется при термическом нагреве.

Пьезоэффект (когда при механическом воздействии на материал на его концах образуется разность потенциалов) также относится к источникам ЭДС. Впрочем, как и фотоэффект.

yandex.ru

Из выше представленных примеров видно, что, применяя различные материалы и способы их взаимодействия, можно получить ЭДС, способную организовать упорядоченное движение заряженных частиц в замкнутом контуре.

Условно принято считать, что ЭДС – это работа в 1 Джоуль, совершаемая при перемещении заряда в 1 Кулон и измеряется в Вольтах.

ЭДС = 1Джоуль/1Кулон= 1 Вольт.

Ну а теперь давайте переключим свое внимание на напряжение.

Что такое напряжение

Итак, напряжение измеряется в аналогичных величинах, то есть в Вольтах. И напряжение – это разница потенциалов между двумя точками цепочки. Причем данные потенциалы рассматриваются только в электростатическом поле.

Получается, если мы с вами будем перемещать заряд величиной в 1 Кулон и точку №1 в точку №2, мы так же будем совершать работу в 1 Джоуль, при том условии, что разница потенциалов между точками будет равна 1 Вольт.

Вроде одно и то же, но в случае с напряжением обязательным условием является наличие электростатического поля. А откуда оно взялось? Так вот источником этого поля и является подключенный к цепи источник ЭДС.

Если провести аналогию с водонапорной башней, то можно представить следующую картинку:

yandex.ru

На картинке наглядно продемонстрирована разница между ЭДС и напряжением. В правой части жидкость перемещается за счет давления (напряжения), а в левой части за счет работы сторонних сил (электродвижущей силы).

Получается, если мы с вами возьмем любой гальванический элемент, например, батарейку и измерим с помощью мультиметра его напряжение без подключенной нагрузки, то таким образом мы получим величину ЭДС.

Если же мы с вами создадим замкнутую цепь, в которую будет включена любая нагрузка, то, измеряя напряжение на тех же выводах батарейки, мы с вами увидим уже напряжение, и оно будет несколько меньше чем величина ЭДС.

Это связано с тем, что внутри любого источника ЭДС присутствует внутреннее сопротивление и когда мы подключаем нагрузку, происходит падение напряжения не только на концах нагрузки, но и на самом внутреннем сопротивлении источника ЭДС.

Если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили свое внимание.

Эдс, разность потенциалов и напряжение – что это и в чем разница

В материалах по электротехнике и электронике часто можно встретить три физические величины, имеющие одну и ту же единицу измерения — Вольт: разность электрических потенциалов, электрическое напряжение и ЭДС — электродвижущая сила.

Чтобы раз и навсегда избавиться от путаницы в терминах, давайте разберемся, в чем же заключаются различия между этими тремя понятиями. Для этого подробно рассмотрим каждое из них по отдельности.

Разность электрических потенциалов

На сегодняшний день физикам известно, что источниками электрических полей являются электрические заряды или изменяющиеся магнитные поля. Когда же мы рассматриваем определенные точки А и В в электростатическом поле известной напряженности E, то можем тут же говорить и о разности электростатических потенциалов между двумя данными точками в текущий момент времени.

Эта разность потенциалов находится как интеграл электрической напряженности между точками А и В, расположенными в данном электрическом поле на определенном расстоянии друг от друга:

Практически такая характеристика как потенциал относится к одному электрическому заряду, который теоретически может быть неподвижно установлен в данную точку электростатического поля, и тогда величина электрического потенциала для этого заряда q будет равна отношению потенциальной энергии W (взаимодействия данного заряда с данным полем) к величине этого заряда:

Отсюда следует, что разность потенциалов оказывается численно равна отношению работы A (работа по сути — изменение потенциальной энергии заряда), совершаемой данным электростатическим полем при переносе рассматриваемого заряда q из точки поля 1 в точку поля 2, к величине данного пробного заряда q:

В этом и заключается практический смысл термина «разность потенциалов», применительно к электротехнике, электронике, и вообще — к электрическим явлениям.

И если мы говорим о какой-нибудь электрической цепи, то можем судить и о разности потенциалов между двумя точками такой цепи, если в ней в данный момент действует электростатическое поле, причем как раз потому, что рассматриваемые точки цепи будут находится одновременно и в электростатическом поле определенной напряженности.
Как было сказано выше, разность электрических потенциалов измеряется в вольтах (1 вольт = 1 Дж/1Кл).

Электростатическое поле — электрическое поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами.

Для того, чтобы электрические заряды были неподвижны, на них не должны действовать силы в тех местах, где эти заряды могли бы двигаться.

Но внутри проводников заряды могут свободно двигаться, поэтому при наличии электрического поля внутри проводников в них возникло бы движение зарядов (электрический ток).

Следовательно, заряды могут оставаться неподвижными только в том случае, если они создают такое поле, которое везде внутри проводников равно нулю, а на поверхности проводников направлено перпендикулярно к поверхности (т. к. иначе заряды двигались бы вдоль поверхности).

Для этого неподвижные заряды должны располагаться только по поверхности проводников и при том именно таким образом, чтобы электрическое поле внутри проводников было равно нулю, а на поверхности перпендикулярно к ней.

Все сказанное относится к случаю неподвижных зарядов. В случае движения зарядов, т. е. наличия токов в проводниках, в них должно существовать электрическое поле (т. к.

иначе не могли бы течь токи) и, следовательно, движущиеся заряды располагаются в проводниках, вообще говоря, не так, как неподвижные, и создают электрические поля, отличные по своей конфигурации от электростатического поля.

Но по своим свойствам электростатическое поле ничем не отличается от электрического поля движущихся зарядов.

Электрическое напряжение U

Теперь рассмотрим такое понятие как электрическое напряжение U между точками А и В в электрическом поле или в электрической цепи. Электрическим напряжением называется скалярная физическая величина, численно равная работе эффективного электрического поля (включая и сторонние поля!), совершаемой при переносе единичного электрического заряда из точки А в точку В.

Электрическое напряжение измеряется в вольтах, как и разность электрических потенциалов. В случае с напряжением принято считать, что перенос заряда не изменит распределения зарядов, являющихся источниками эффективного электростатического поля. И напряжение в этом случае будет складываться из работы электрических сил и работы сторонних сил.

Если сторонние силы отсутствуют, то работу совершит лишь

потенциальное электрическое поле, и в этом случае электрическое напряжение между точками А и В цепи будет численно в точности равно разности потенциалов между данными точками, то есть отношению работы по переносу заряда из точки А в точку В к величине заряда q:

Однако в общем случае напряжение между точками A и B отличается от разности потенциалов между этими точками на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда:

Эту работу сторонних сил как раз и называют электродвижущей силой на данном участке цепи, сокращенно — ЭДС:

Электродвижущая сила — ЭДС

Электродвижущая сила — ЭДС так же, как и напряжение, в

Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.

ЭДС является скалярной физической величиной, характеризующей работу непосредственно действующих сторонних сил (любых сил за исключением электростатических) в цепях постоянного или переменного тока. В частности, в замкнутой проводящей цепи ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура.

Здесь при необходимости вводят в рассмотрение электрическую напряженность сторонних сил Еex, являющуюся векторной физической величиной, равной отношению величины действующей на пробный электрический заряд сторонней силы к величине данного заряда. Тогда в замкнутом контуре L ЭДС будет равна:

Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке электрической цепи. Это будет, по сути, удельная работа сторонних сил лишь на рассматриваемом ее участке.

ЭДС гальванического элемента, к примеру, есть ни что иное, как работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда только внутри этого гальванического элемента, а именно — от одного его полюса к другому.

Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит (!) от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами источника тока за пределами данного источника равна нулю.

Чем отличается ЭДС от напряжения: простое объяснение на примере

Многие люди (в то числе и некоторые электрики) путают понятие электродвижущей силы (ЭДС) и напряжения. Хотя эти понятия имеют отличия.

Несмотря на то, что они незначительные, не специалисту сложно в них разобраться. Не маловажную роль в этом играет единица измерения. Напряжение и ЭДС измеряются в одних единицах – Вольтах.

На этом отличия не заканчиваются, подробно обо всем мы рассказали в статье!

Что такое электродвижущая сила

Подробно этот вопрос мы рассмотрели в отдельной статье: https://samelectrik.ru/chto-takoe-eds-obyasnenie-prostymi-slovami.html

Под ЭДС понимается физическая величина, характеризующая работу каких-либо сторонних сил, находящихся в источниках питания постоянного или переменного тока.

При этом, если имеется замкнутый контур, то можно сказать, что ЭДС равна работе сил по перемещению положительного заряда к отрицательному по замкнутой цепи.

Или простыми словами, ЭДС источника тока представляет работу, необходимую для перемещения единичного заряда между полюсами.

При этом если источник тока имеющего бесконечную мощность, а внутреннее сопротивление будет отсутствовать (позиция А на рисунке), то ЭДС можно рассчитать по закону Ома для участка цепи, т.к. напряжение и электродвижущая сила в этом случае равны.

I=U/R,

где U – напряжение, а в рассмотренном примере — ЭДС.

Однако, реальный источник питания имеет конечное внутреннее сопротивление. Поэтому такой расчет нельзя применять на практике. В этом случае для определения ЭДС пользуются формулой для полной цепи.

I=E/(R+r),

где E (также обозначается как «ԑ») — ЭДС; R – сопротивление нагрузки, r – внутреннее сопротивление источника электропитания, I – ток в цепи.

Однако, эта формула не учитывает сопротивление проводников цепи. При этом необходимо понимать, что внутри источника постоянного тока и во внешней цепи, ток течет в разных направлениях. Разница заключается в том, что внутри элемента он течет от минуса к плюсу, то во внешней цепи от плюса к минусу.

Это наглядно представлено на ниже приведенном рисунке:

При этом электродвижущая сила измеряется вольтметром, в случае, когда нет нагрузки, т.е. источник питания работает в режиме холостого хода.

Чтобы найти ЭДС через напряжение и сопротивление нагрузки нужно найти внутреннее сопротивление источника питания, для этого измеряют напряжение дважды при разных токах нагрузки, после чего находят внутреннее сопротивление.

Ниже приведен порядок вычисления по формулам, далее R1, R2 — сопротивление нагрузки для первого и второго измерения соответственно, остальные величины аналогично, U1, U2 – напряжения источника на его зажимах под нагрузкой.

Итак, нам известен ток, тогда он равен:
I1=E/(R1+r)
I2=E/(R2+r)
При этом:
R1=U1/I1
R2=U2/I2
Если подставить в первые уравнения, то:
I1=E/( (U1/I1)+r)
I2=E/( (U2/I2)+r)
Теперь разделим левые и правые части друг на друга:
(I1/I2)= [E/( (U1/I1)+r)]/[E/( (U2/I2)+r)]
После вычисления относительно сопротивления источника тока получим:
r=(U1-U2)/(I1-I2)
Внутреннее сопротивление r:
r= (U1+U2)/I,
где U1, U2 — напряжение на зажимах источника при разном токе нагрузки, I — ток в цепи.
Тогда ЭДС равно:
E=I*(R+r) или E=U1+I1*r

Что такое напряжение

Электрическое напряжение (обозначается как U) – это физическая величина, которая отражает количественную характеристику работы электрического поля по переносу заряда из точки А в точку В.

Соответственно напряжение может быть между двумя точками цепи, но в отличии от ЭДС оно может быть между двумя выводами какого-то из элементов цепи.

Напомним, что ЭДС характеризует работу, выполненную сторонними силами, то есть работу самого источника тока или ЭДС по переносу заряда через всю цепь, а не на конкретном элементе.

Это определение можно выразить простым языком. Напряжение источников постоянного тока – это сила, которая перемещает свободные электроны от одного атома к другому в определенном направлении.

Для переменного тока используют следующие понятия:

мгновенное напряжение — это разность потенциалов между точками в данный промежуток времени;
амплитудное значение – представляет максимальную величину по модулю мгновенного значения напряжения за промежуток времени;
среднее значение – постоянная составляющая напряжения;
среднеквадратичное и средневыпрямленное.

Напряжение участка цепи зависит от материала проводника, сопротивления нагрузки и температуры. Так же как и электродвижущая сила измеряется в Вольтах.

Часто для понимания физического смысла напряжения, его сравнивают с водонапорной башней. Столб воды отождествляют с напряжением, а поток с током.

При этом столб воды в башне постепенно уменьшается, что характеризует понижение напряжения и уменьшения силы тока.

Так в чем же отличие

Для лучшего понимания, в чем состоит разница электродвижущей силы от напряжения, рассмотрим пример. Имеется источник электрической энергии бесконечной мощности, в котором отсутствует внутреннее сопротивление. В электрической цепи смонтирована нагрузка. В этом случае будет справедливо утверждение, что ЭДС и напряжение тождественно равны, т.е между этими понятиями отсутствует разница.

Однако, это идеальные условия, которые в реальной жизни не встречаются. Эти условия используют исключительно при расчетах. В реальной жизни учитывается внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае ЭДС и напряжение имеют отличия.

На рисунке представлено, какая разница будет в значениях электродвижущей силы и напряжении в реальных условиях. Вышеприведенная формула закона Ома для полной цепи описывает все процессы. При разомкнутой цепи на клеммах батарейки будет значение 1,5 Вольта. Это значение ЭДС. Подключив нагрузку, в данном случае это лампочка, на ней будет напряжение 1 вольт.

Разница от идеального источника заключается в наличии внутреннего сопротивления источника питания. На этом сопротивлении и происходит падение напряжения. Эти процессы описывает закон Ома для полной цепи.

Если измерительный прибор на зажимах источника электроэнергии показывает значение 1,5 Вольта, это будет электродвижущая сила, но повторим, при условии отсутствия нагрузки.

При подключении нагрузки на клеммах будет заведомо меньшее значение. Это и есть напряжение.

Вывод

Из вышесказанного можно сделать вывод, что основная разница между ЭДС и напряжением состоит:

Электродвижущая сила зависит от источника питания, а напряжение зависит от подключенной нагрузки и тока, протекающего по цепи.
Электродвижущая сила это физическая величина, характеризующая работу сторонних сил неэлектрического происхождения, происходящих в цепях постоянного и переменного тока.
Напряжение и ЭДС имеет единую единицу измерения – Вольт.
U -величина физическая, равная работе эффективного электрического поля, производимой при переносе единичного пробного заряда из точки А в точку В.

Таким образом, кратко, если представить U в виде столба воды, то ЭДС можно представить что это насос, поддерживающий уровень воды на постоянном уровне. Надеемся, после прочтения статьи Вам стало понятно основное отличие!

Материалы по теме:

Чем отличается ЭДС от напряжения

Рисунок 1

Рисунок 2

Дело в том, что любой реальный источник питания имеет внутреннее сопротивление (обозначается буквой r).

Оно во многих случаях снижает характеристики источников питания, но изготовить источник питания вообще без внутреннего сопротивления невозможно.

Поэтому нашу батарейку можно представить как идеальный источник питания и резистор, сопротивление которого соответствует внутреннему сопротивлению батарейки (рисунок 3).

Рисунок 3
Так вот, ЭДС в данном примере – это 1,5 В, Напряжение источника питания – 1 В, а разница 0,5 В была рассеяна на внутреннем сопротивлении источника питания.

ЭДС – это максимальное количество вольт, которое источник питания может выдать в цепь. Это постоянная для исправного источника питания величина. А напряжение источника питания зависит от того, что к нему подключено. (Здесь мы говорим только о тех типах источников питания, которые изучаются в рамках школьной программы).

В нашем примере лампочка с сопротивлением R и резистор соединены последовательно, поэтому ток в цепи можно найти по формуле
И тогда напряжение на лампочке равно

Чем больше сопротивление нагрузки, тем меньше разница между напряжением и ЭДС. Если сопротивление нагрузки очень большое, то напряжение практически равно ЭДС.

Сопротивление вольтметра всегда очень большое, поэтому в схеме на рисунке 1 он показал значение 1,5 В.

Похожая статья: чем отличается напряжение от потенциала.
—

Чем отличается ЭДС от напряжения

Что такое ЭДС

Итак, для начала давайте разберемся, что такое ЭДС. Электродвижущая сила (ЭДС) — это такая физическая величина, которая характеризует работу сторонних (не потенциальных) сил в источниках переменного либо же постоянного тока.

В замкнутой цепи ЭДС — это работа сил, совершаемая для перемещения единичного заряда вдоль всего контура.

yandex.ru

Если посмотреть на аккумуляторные батареи, то в них источником ЭДС является химическая реакция.

yandex.ru

Из выше представленных примеров видно, что, применяя различные материалы и способы их взаимодействия, можно получить ЭДС, способную организовать упорядоченное движение заряженных частиц в замкнутом контуре.
Условно принято считать, что ЭДС — это работа в 1 Джоуль, совершаемая при перемещении заряда в 1 Кулон и измеряется в Вольтах.
ЭДС = 1Джоуль/1Кулон= 1 Вольт.
Ну а теперь давайте переключим свое внимание на напряжение.

Что такое напряжение

Итак, напряжение измеряется в аналогичных величинах, то есть в Вольтах. И напряжение — это разница потенциалов между двумя точками цепочки. Причем данные потенциалы рассматриваются только в электростатическом поле.

Если провести аналогию с водонапорной башней, то можно представить следующую картинку:

yandex.ru

На картинке наглядно продемонстрирована разница между ЭДС и напряжением. В правой части жидкость перемещается за счет давления (напряжения), а в левой части за счет работы сторонних сил (электродвижущей силы).

Если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили свое внимание.

В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов (pd), напряжением и электродвижущей силой (emf)? — спросисеть

В любом случае, простой ответ: ЭДС не является силой в механическом смысле. Он измеряет объем работы, которую необходимо проделать, чтобы единичный заряд перемещался по замкнутому контуру проводящего материала.

Если две точки имеют разные потенциалы, мы говорим, что существует разность потенциалов. Очевидно, что разница в потенциалах, а не их абсолютные значения. Поэтому можно произвольно присвоить нулевое значение для некоторой фиксированной точки, потенциал которой можно считать постоянной, и сравнить потенциалы других точек по отношению к ней.

Таким образом, не нужно всегда говорить о разности потенциалов, а просто о потенциалах.

Теперь, часто этот «электрический потенциал» в некоторой точке в проводнике или диэлектрике называют «напряжением» в этой точке, назначая значение напряжения равным нулю для земли, поскольку потенциал земли постоянен для всех практических целей.
Если нет изменений магнитного поля, то работа, выполненная единичным зарядом в замкнутом контуре, будет 0 0 , Но если магнитное поле меняется, то оно будет отличным от нуля. Напомним формулу:
∇ × E = — ∂ В ∂ T , ∇ × Е знак равно — ∂ В ∂ T ,

На самом деле это означает, что электрическое поле, полученное исключительно из скалярного потенциала, не может поддерживать электрический ток в замкнутой цепи. Таким образом, эдс подразумевает наличие какого-то источника, отличного от источника, который может производить только скалярный потенциал.

Следующее уравнение рассказывает всю историю:

Е = — ∇ ϕ — ∂ ∂ T , Е знак равно — ∇ φ — ∂ ∂ T ,

где φ φ скалярный потенциал и это векторный потенциал. Рон Маймон

Люди иногда отрицают не потому, что вы не правы, а потому, что вы повторяете ответы других людей, не добавляя ничего нового.

ganzewoort

sb1, ваше объяснение снова не в состоянии объяснить ЭДС разомкнутой цепи. Что еще интереснее, мне любопытно услышать ваше объяснение того, как закон Фарадея, о котором вы говорите, учитывает падение напряжения, измеренное на однополярном генераторе. Возможно, это отдельный вопрос, который нужно задать в stackexchange.

ganzewoort

Я согласен со скалярным потенциалом (я думаю, вы очень хорошо это объяснили и не повторяете того, что было сказано до сих пор). Однако скалярный потенциал — это всего лишь математическая конструкция, созданная для удобства, которая не присуща явлениям. Я добавляю отдельный вопрос относительно однополярного генератора.

19. Эдс, разность потенциалов и напряжение

Электродвижущая
сила (ЭДС) —
скалярная физическая
величина,
характеризующая работу сторонних (н
епотенциальных) сил висточниках постоянного
или переменного тока. В замкнутом
проводящем контуре ЭДС равна работе этих
сил по перемещению единичного
положительного заряда вдоль
контура.

ЭДС
можно выразить через напряжённость
электрического поля сторонних
сил ().
В замкнутом контуре ()
тогда ЭДС будет равна:

,
где —
элемент длины контура.

Причиной
электродвижущей силы может стать
изменение магнитного
поля в
окружающем пространстве. Это явление
называетсяэлектромагнитной
индукцией.
Величина ЭДС индукции в контуре
определяется выражением

где — поток
магнитного поля через
замкнутую поверхность ,
ограниченную контуром. Знак «−» перед
выражением показывает, что индукционный
ток, созданный ЭДС индукции, препятствует
изменению магнитного потока в контуре
(см. правило
Ленца).

Электрическое
напряжение между двумя точками
электрической цепи или электрического
поля, равно работе электрического поля
по перемещению единичного положительного
заряда из одной точки в другую. В
потенциальном электрическом поле эта
работа не зависит от пути, по которому
перемещается заряд; в этом случае Э. н.
между двумя точками совпадает с разностью
потенциалов между ними.

Если поле
непотенциально, то напряжение зависит
от того пути, по которому перемещается
заряд между точками. Непотенциальные
силы, называются сторонними, действуют
внутри любого источника постоянного
тока (генератора, аккумулятора,
гальванического элемента и др.).

Под
напряжением на зажимах источника тока
всегда понимают работу электрического
поля по перемещению единичного
положительного заряда вдоль пути,
лежащего вне источника; в этом случае
Э. н. равно разности потенциалов на
зажимах источника и определяется законом
Ома: U = IR—E, где I — сила тока, R — внутреннее
сопротивление источника, а E — его
электродвижущая сила (эдс).

При разомкнутой
цепи (I = 0) напряжение по модулю равно
эдс источника. Поэтому эдс источника
часто определяют как Э. н. на его зажимах
при разомкнутой цепи.

В случае переменного
тока Э. н. обычно характеризуется
действующим (эффективным) значением,
которое представляет собой среднеквадратичное
за период значение напряжения.

Напряжение
на зажимах источника переменного тока
или катушки индуктивности измеряется
работой электрического поля по перемещению
единичного положительного заряда вдоль
пути, лежащего вне источника или катушки.

Вихревое (непотенциальное) электрическое
поле на этом пути практически отсутствует,
и напряжение равно разности потенциалов.

Электродвижущая
сила (ЭДС) — физическая величина,
характеризующая работу сторонних
(непотенциальных) сил в источниках
постоянного или переменного тока. В
замкнутом проводящем контуре ЭДС равна
работе этих сил по перемещению единичного
положительного заряда вдоль контура.

Наименование и
обозначение производной единицы СИ:
международное
– volt,
V
русское
– вольт,
В
Выражение через
основные и производные единицы СИ:
1 V = 1 W / A

В чем основная разница между напряжением, эдс и разностью потенциалов?

В нескольких концепциях электричества идею «напряжения» или «электрического потенциала», вероятно, труднее всего понять. Это также очень сложно объяснить. Это головная боль и для ученика, и для учителя. Чтобы понять напряжение, полезно сначала немного понять его ближайшего родственника — магнетизм.

«электростатическое поле» или «электронное поле». Этот второй тип поля очень похож на магнетизм. Он невидим, у него есть линии потока, и он может притягивать и отталкивать объекты. Однако это не магнетизм, это нечто отдельное. Это напряжение.

Большинство людей знают о магнитных полях, но не об электронных полях или «полях напряжения». Частично это объясняется тем, что магнетизм объясняется в школе, но по некоторым причинам поля напряжения скрыты под названием «статическое электричество». Электронные поля никогда не упоминаются в научных учебниках для начинающих.

Это странно, так как напряжение и «статическое электричество» идут вместе. Всякий раз, когда отрицательный заряд притягивает положительный заряд, между зарядами должны существовать невидимые поля напряжения. Напряжение вызывает притяжение между противоположными зарядами; поля напряжения достигают пространства.

В действительности, «статическое» электричество не имеет ничего общего с движением (или со статичностью). Вместо этого статическое электричество связано с высоким напряжением. Разденьте коврик, и вы зарядите свое тело до нескольких тысяч вольт.

Когда вы снимаете шерстяной носок с сушилки для белья, и все волокна выходят наружу, волокна следуют за невидимыми линиями напряжения в воздухе. Волокна ткани — это «железные опилки», которые делают рисунки напряжения видимыми.

И всякий раз, когда заряды внутри проводника вынуждены течь, они движутся только потому, что их движет поле напряжения, которое проходит по длине провода. Электронные поля вызывают ускорение заряда: напряжение вызывает ток. Напряжение вызывает осушение, но оно также вызывает электрические токи в проводах.

Другой способ сказать это: токи в электрических цепях вызваны «статическим электричеством», а «статическое электричество» не обязательно является статическим. Связь между напряжением и «статическим» электричеством плохо объяснена в книгах, и это одна из главных причин, почему напряжение кажется таким сложным и загадочным.

Простая математика за «напряжением» Чтобы быть более конкретным, «Напряжение» — это способ использования чисел для описания электрического поля. Электрические поля или «электронные поля» измеряются в вольтах на расстоянии; вольт на сантиметр например.

Более сильное электронное поле имеет больше вольт на сантиметр, чем более слабое. Напряжение и электронные поля в основном одно и то же: если электронные поля похожи на склон горы, то вольт похож на различные высоты каждой отдельной точки на горе.

Склон горы может заставить валун начать катиться. То же самое можно сказать о разной высоте разных точек на горе, это просто еще один способ описать одно и то же.

Электронное поле можно рассматривать в терминах сложенных слоев эквипотенциальных поверхностей или в виде совокупностей линий потока. «Напряжение» и «силовые линии» — два способа описать одну и ту же базовую концепцию.

Когда у вас есть электронные поля, у вас есть напряжение. Электронные поля могут существовать в воздухе, как и напряжение. Всякий раз, когда у вас есть высокое напряжение на коротком расстоянии, у вас есть сильные электронные поля. Всякий раз, когда электронное поле притягивает или отталкивает объект, мы можем сказать, что объект управляется напряжением в пространстве вокруг объекта. магнетизм — это «то, что включает в себя магнитные поля», тогда что такое «то, что включает в себя электрические поля»?

Вольтаж!

Возьмите несколько гвоздей с помощью магнита, и это пример магнетизма, затем возьмите несколько кусочков бумаги с натертым мехом воздушным шаром, и это пример напряжения. Какие три вида невидимых полей? Гравитация, магнетизм … и напряжение!

Возможно, нам следует изменить слово «Электромагнетизм» на «Напряжение магнетизма»? (Оскал!)

просто … Мы определяем напряжение как количество потенциальной энергии между двумя точками в цепи. Одна точка имеет больше заряда, чем другая. Эта разница в заряде между двумя точками называется напряжением и учитывает резервуар для воды на определенной высоте над землей. На дне этого бака есть шланг.

При описании напряжения, тока и сопротивления распространенной аналогией является резервуар для воды. В этой аналогии заряд представлен количеством воды, напряжение представлено давлением воды, а ток представлен потоком воды. Так что для этой аналогии, помните:

Water = ChargePressure = VoltageFlow = ТекущийЭлектромоторная сила

Что такое электродвижущая сила? Разность потенциалов между двумя выводами ячейки называется электродвижущей силой в разомкнутой цепи. Электродвижущая сила всегда больше разности потенциалов. Электродвижущая сила не зависит от сопротивления цепи. Электродвижущая сила создает разность потенциалов во всей цепи.

Электродвижущая сила

У этого термина существуют и другие значения, см. Сила (значения).

Классическая электродинамика

Электричество · Магнетизм

Электростатика
Закон Кулона Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал

Магнитостатика
Закон Био — Савара — Лапласа Закон Ампера Магнитный момент Магнитное поле Магнитный поток Магнитная индукция

Электродинамика
Векторный потенциал Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Сила Лоренца Ток смещения Униполярная индукция Уравнения Максвелла Электрический ток Электродвижущая сила Электромагнитная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле

Электрическая цепь
Закон Ома Законы Кирхгофа Индуктивность Радиоволновод Резонатор Электрическая ёмкость Электрическая проводимость Электрическое сопротивление Электрический импеданс

Ковариантная формулировка
Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток

Известные учёные
Генри Кавендиш Майкл Фарадей Никола Тесла Андре-Мари Ампер Густав Роберт Кирхгоф Джеймс Клерк Максвелл Оливер Хевисайд Генрих Рудольф Герц Альберт Абрахам Майкельсон Роберт Эндрюс Милликен

См. также: Портал:Физика

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (то есть любых сил, кроме электростатических и диссипативных) действующих в квазистационарных цепях постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура[1][2].

По аналогии с напряжённостью электрического поля вводят понятие напряжённость сторонних сил

E
→

e
x

{displaystyle {vec {E}}_{ex}}

, под которой понимают векторную физическую величину, равную отношению сторонней силы, действующей на пробный электрический заряд к величине этого заряда. Тогда в замкнутом контуре

{displaystyle L}

ЭДС будет равна:

∮

⁡

E
→

e
x

⋅

d
l

→

{displaystyle {mathcal {E}}=oint limits _{L}{vec {E}}_{ex}cdot {vec {dl}},}

где

d
l

→

{displaystyle {vec {dl}}}

— элемент контура.

ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.
Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке.

ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории.

Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами источника тока вне самого́ источника равна нулю.

Эдс и закон ома

Электродвижущая сила источника связана с электрическим током, протекающим в цепи, соотношениями закона Ома. Закон Ома для неоднородного участка цепи имеет вид[1]:

−

=
I
R
,

{displaystyle varphi _{1}-varphi _{2}+{mathcal {E}}=IR,}

где

−

{displaystyle varphi _{1}-varphi _{2}}

— разность между значениями потенциала в начале и в конце участка цепи,

{displaystyle I}

— сила тока, текущего по участку, а

{displaystyle R}

— сопротивление участка.

Если точки 1 и 2 совпадают (цепь замкнута), то

−

=
0

{displaystyle varphi _{1}-varphi _{2}=0}

и предыдущая формула переходит в формулу закона Ома для замкнутой цепи[1]:

=
I
R
,

{displaystyle {mathcal {E}}=IR,}

где теперь

{displaystyle R}

— полное сопротивление всей цепи.

В общем случае полное сопротивление цепи складывается из сопротивления внешнего по отношению к источнику тока участка цепи (

{displaystyle R_{e}}

) и внутреннего сопротивления самого́ источника тока (

{displaystyle r}

). С учётом этого следует:

=
I

+
I
r
.

{displaystyle {mathcal {E}}=IR_{e}+Ir.}

Эдс источника тока

Если на участке цепи не действуют сторонние силы (однородный участок цепи) и, значит, источника тока на нём нет, то, как это следует из закона Ома для неоднородного участка цепи, выполняется:

−

=
I
R
.

{displaystyle varphi _{1}-varphi _{2}=IR.}

Значит, если в качестве точки 1 выбрать анод источника, а в качестве точки 2 — его катод, то для разности между потенциалами анода

{displaystyle varphi _{a}}

и катода

{displaystyle varphi _{k}}

можно записать:

−

=
I

{displaystyle varphi _{a}-varphi _{k}=IR_{e},}

где как и ранее

{displaystyle R_{e}}

— сопротивление внешнего участка цепи.

Из этого соотношения и закона Ома для замкнутой цепи, записанного в виде

=
I

+
I
r

{displaystyle {mathcal {E}}=IR_{e}+Ir}

нетрудно получить

−

+
r

{displaystyle {frac {varphi _{a}-varphi _{k}}{mathcal {E}}}={frac {R_{e}}{R_{e}+r}}}

и затем

−

+
r

{displaystyle varphi _{a}-varphi _{k}={frac {R_{e}}{R_{e}+r}}{mathcal {E}}.}

Из полученного соотношения следуют два вывода:

Во всех случаях, когда по цепи течёт ток, разность потенциалов между клеммами источника тока
φ
a
−
φ
k
{displaystyle varphi _{a}-varphi _{k}}
меньше, чем ЭДС источника.
В предельном случае, когда
R
e
{displaystyle R_{e}}
бесконечно (цепь разорвана), выполняется
E
=
φ
a
−
φ
k
.
{displaystyle {mathcal {E}}=varphi _{a}-varphi _{k}.}

Таким образом, Эдс источника тока равна разности потенциалов между его клеммами в состоянии, когда источник отключён от цепи[1].

Эдс индукции

Причиной возникновения электродвижущей силы в замкнутом контуре может стать изменение потока магнитного поля, пронизывающего поверхность, ограниченную данным контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина Эдс индукции в контуре определяется выражением

=
−

d
Φ

d
t

{displaystyle {mathcal {E}}=-{frac {dPhi }{dt}},}

где

{displaystyle Phi }

— поток магнитного поля через замкнутую поверхность, ограниченную контуром.

Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный Эдс индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре (см. правило Ленца).

В свою очередь причиной изменения магнитного потока может быть как изменение магнитного поля, так и движение контура в целом или его отдельных частей.

Неэлектростатический характер ЭДС

Внутри источника ЭДС ток течёт в направлении, противоположном нормальному.

Это невозможно без дополнительной силы неэлектростатической природы, преодолевающей силу электрического отталкивания

Как показано на рисунке, электрический ток, нормальное направление которого — от «плюса» к «минусу», внутри источника ЭДС (например, внутри гальванического элемента) течёт в противоположном направлении.

Направление от «плюса» к «минусу» совпадает с направлением электростатической силы, действующей на положительные заряды.

Поэтому для того, чтобы заставить ток течь в противоположном направлении, необходима дополнительная сила неэлектростатической природы (центробежная сила, сила Лоренца, силы химической природы, сила со стороны вихревого электрического поля) которая бы преодолевала силу со стороны электростатического поля. Диссипативные силы, хотя и противодействуют электростатическому полю, не могут заставить ток течь в противоположном направлении, поэтому они не входят в состав сторонних сил, работа которых используется в определении ЭДС.

Сторонние силы

Сторонними силами называются силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля.

Например, в гальваническом элементе или аккумуляторе сторонние силы возникают в результате электрохимических процессов, происходящих на границе соприкосновения электрода с электролитом; в электрическом генераторе постоянного тока сторонней силой является сила Лоренца[3].

См. также

Правила Кирхгофа

Примечания

↑ 1 2 3 4 Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит, МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — С. 193—194. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3.
↑ Калашников С. Г. Общий курс физики. — М.: Гостехтеориздат, 1956. — Т. II. Электричество. — С. 146, 153. — 664 с.
↑ Кабардин О. Ф. Физика. — М., Просвещение, 1985. — Тираж 754 000 экз. — с. 131

В этой статье не хватает ссылок на источники информации.Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.Эта отметка установлена 19 июня 2018 года.

Помогите решить / разобраться (Ф)

Эти слова не мои, а из справочника по физике. (Х. Кухлинг, Справочник по физике, с. 312, изд. 1980 г.)

В предисловии к этому справочнику написано:

Цитата:

было бы ошибочно думать, что по этой книге можно изучать физику.

Следовательно, Вы ошиблись.
В данном справочнике отсутствует системное изложение, необходимое при изучении.

В учебниках вначале даётся определение напряжения электрического поля:

Цитата:

Разность потенциалов между двумя точками электрического поля называется напряжением (U). Напряжение численно равно работе, которую производят электрические силы при перемещении единичного положительного заряда между двумя точками.

Запомните это определение на всю оставшуюся жизнь!
Работа в электростатическом поле при перемещении заряда рассчитывается по формуле

Напряжение выражается в вольтах (В). 1 В — это такая разность потенциалов между двумя точками, когда при перемещении между ними положительного заряда в 1 Кл совершается работа в 1 Дж.

Далее в учебниках рассматривается падение напряжения в цепях постоянного тока.

где — ток,
— время,
есть заряд.
Мощность тока, т.е. работа в единицу времени, равна

Эту формулу используют в системе СИ для определения единицы напряжения. Единица напряжения вольт (В) есть

Вольт — электрическое напряжение, вызывающее в электрической цепи постоянный ток силой 1 А при мощности 1 Вт.
Здесь заряд заменён током, а работа — мощностью.

Затем рассматривается ЭДС.
Для получения тока в проводнике необходимо на его концах поддерживать разность потенциалов. Устройства, которые позволяют поддерживать разность потенциалов, называются источниками (или генераторами) тока. В источниках тока различные формы энергии, не связанные с электрическим полем, преобразуются в электрическую энергию. На полюсах разомкнутого источника тока поддерживается разность потенциалов за счёт работы таких сил, которые по своей природе отличаются от электрических. Такие силы называются сторонними. Сторонние силы, действующие внутри источника, переносят заряды против направления действия электрических сил.
Электродвижущей силой источника (эдс) называется величина, численно равная работе сторонних сил при перемещении единицы положительного заряда.

Размерность электродвижущей силы совпадает с размерностью напряжения , и поэтому ЭДС выражают в тех же единицах (В), что и напряжение.

Таким образом, напряжение характеризует работу сил электрического поля при перемещении зарядов, а ЭДС характеризует работу неэлектрических сил при перемещении зарядов.

Напряжение и ЭДС

Господа, сегодня речь пойдет про напряжение. Все не раз слышали это слово. Все что-то про него знают.

Но что же именно такое это самое напряжение? Что представляет собой физически? Откуда оно берется? На все эти вопросы мы попытаемся сегодня дать ответ.

Для начала определимся с тем, что же такое это самое напряжение? Классическая физика дает достаточно сложное для быстрого понимания формальное определение. Оно завязано на формальном определении потенциальной энергии зарядов в поле, собственно, потенциале и их разности. Вся сия ботва подкреплена целым каскадом формул. На мой взгляд сие положение дел сильно усложняет понимание именно физики процесса возникновения напряжения и замечательная лишь с точки зрения решения академических задач, мало имеющих отношения к действительности. Сейчас мы постараемся разобраться с напряжением, что называется, на пальцах, понять физику протекающих процессов. Многим этого уже будет достаточно. Если же нет – надеюсь, после сего объяснения формулы из школьного учебника физики будут пониматься чуточку проще и быстрее.

Возьмем два электрода. Например, клеммы источника питания, или клеммы батарейки. Теперь, если мы каким-нибудь образом создадим такие условия, что на «минусовой» клемме будет избыток электронов по сравнению с «плюсовой» клеммой, то можно говорить, что между этими двумя клеммами существует напряжение. Суть возникновения напряжения заключается в том, что часть электронов с одной клеммы («плюсовой») переносится на другую («минусовую»). Чем больше мы электронов перенесем, тем больше будет созданное напряжение. Теперь, если мы замкнем между собой эти клеммы, то электроны начнут возвращаться с минусовой клеммы обратно на плюсовую, откуда они были взяты – потечет электрический ток. То есть напряжение порождает электрический ток при определенных условиях.

Напряжение, как, думаю, все из вас знают, измеряется в вольтах. Однако вольт не входит в основные единицы системы СИ. Вольт – это 1 Джоуль (единица измерения энергии)/1 Кулон (единица измерения заряда). Почему это так? Формальный вывод вы можете глянуть в учебнике физики. А если объяснять на пальцах – то все достаточно просто. Заряды одного знака (в частности, электроны) как мы с вами помним – отталкиваются друг от друга. Поэтому что бы перетащить электрон с плюсовой клеммы на минусовую – где и так уже куча электронов – надо совершить определенную работу. Минусовая клемма отталкивает от себя электроны, а мы их силой на нее запихиваем. Это как пытаться еще больше сжать уже наполовину сжатую пружину. Трудно довольно-таки. Напряжение в один вольт между клеммам возникает, когда мы совершаем работу в 1 Джоуль при переносе с одной клеммы на другую заряда в 1 кулон.

Не следует думать, что эта работа совершается впустую. Нет и еще раз нет! Эта энергия запасается. После, когда мы замкнем цепь и электрончики побегут с минуса обратно на плюс – они от радости, что возвращаются домой, они уже сами могут совершить некоторую работу – например, нагреть сопротивление или повращать электродвигатель или еще что-нибудь. Так что напряжение – это такая штука, что всегда готова вырваться наружу с энергией.

Возникает резонный вопрос – а как же перенести электроны с плюсовой клеммы на минусовую? Как создать это самое напряжение? Способов довольно много. Например, в батарейках – этот перенос возникает благодаря химической реакции. В фотоэлементах – благодаря действию энергии света на полупроводниковые материалы. В генераторах – благодаря действию магнитного поля на перемещающиеся в нем проводники. Возможно, позднее мы коснемся природы этих вещей более подробно.

Эти силы, которые участвуют в переносе электронов с плюса на минус – называют сторонними силами. А работа, которая ими совершается, очевидно, будет называться работой сторонних сил. И тут сам собой возникает термин ЭДС – электродвижущая сила.

ЭДС – это отношение работы сторонних сил по перемещению некоторого заряда, к этому самому заряду. По сути же получается то же самое напряжение, только, если можно так выразиться – с другой стороны. Напряжение все-таки возникает у нас между клеммами и открыто для потребителя. А ЭДС – это то, что скрыто от потребителя и характеризует процессы внутри источника. Эти процессы, эта работа протекает все время, пока источник функционирует и поддерживает напряжение, которое он выдает.

Рассмотрим чуть подробнее внутреннее устройство источника напряжения на примере простой модели. Эта модель представляет собой последовательное сопротивление ядра источника – устройства, в котором происходят различные процессы формирования напряжения и внутреннего сопротивления источника. Безусловно, в реальных устройствах они неотделимы друг от друга. Однако для облегчения понимания происходящих процессов их можно разделить, суть от этого не изменится. Итак, господа, так называемое ядро источника и выдает нам напряжение, точно равное ЭДС. А вот на клеммах источника питания – снаружи – мы может намерить напряжение, как равное ЭДС, так и меньше его.

Рассмотрим три разных случая (Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3). Во всех этих рисунках кружок с плюсом и минусом – это ядро источника, то, что непосредственно формирует напряжение. В нем как раз и работают сторонние силы и формируется ЭДС. Это самое ядро выдает нам напряжение точно равное значению ЭДС. Сопротивление R1 здесь – это внутреннее сопротивление источника. Обычно на практике оно составляет от долей Ома до единиц Ом. Заметьте, господа, и ядро E1 и сопротивление R1 обведены пунктиром – они находятся внутри батарейки! А вот сопротивление R2 находится за пределами батарейки – это наша полезная нагрузка. Например, лампочка. Или плеер. Или еще что.

Случай 1 – у нас идеальная батарейка. Этот случай соответствует рисунку 1. Она не имеет внутреннего сопротивления. В жизни, увы, такое не встретишь, но для понимания физики процессов рассмотреть будет полезно. В этом случае даже при подключенной нагрузке мы будем иметь на выходных клеммах батарейки напряжение, равное ЭДС.

Рисунок 1 – Идеальный источник напряжения

Случай 2 – у нас не идеальная батарейка. У нее есть свое внутреннее сопротивление R1. Но мы не нагружаем батарейку, ничего к ней не подключаем. Этот случай соответствует рисунку 2. Тогда на выходных клеммах батарейки мы так же будем наблюдать напряжение U3, равное ЭДС.

Рисунок 2 – Реальный источник напряжения без нагрузки (холостой ход)

Случай 3 – у нас не идеальная батарейка и мы ее нагружаем сопротивлением R2. По цепи течет ток I. Этот случай соответствует рисунку 3. И вот в этом случае напряжение на клеммах, которое мы наблюдаем, не будет равно ЭДС! Оно будет меньше. Да, источник Е1 где-то в недрах батарейки все так же формирует напряжение U1, равное ЭДС. Но это напряжение делится между внутренним сопротивлением батарейки R1 и нашей нагрузкой R2. А сопротивление R1, как мы помним, так же находится в недрах батарейки и нам, юзерам, оно недоступно. Поэтому на клеммах батареи мы будем наблюдать напряжение, меньшее, чем ЭДС батареи. Этот случай чаще всего встречается в жизни. И именно он хорошо иллюстрирует, чем же отличается ЭДС источника и напряжение, формируемое источником.

Рисунок 3 – Реальный источник напряжения с нагрузкой

Итак, господа, краткий итог таков: напряжение, выдаваемое источником напряжения равно ЭДС тогда, когда мы можем пренебречь внутренним сопротивлением источника, а точнее падением напряжения на нем. Если же на внутреннем напряжении источника падает какое-либо напряжение, очевидно, выходное напряжение, формируемое источником, будем меньше ЭДС. Да, грань между понятиями ЭДС и напряжение довольно размытая, часто бывает путаница, но, господа, теперь ее будет меньше.

Коснемся теперь такого момента, как знак напряжения. Да, напряжение может быть как положительным, так и отрицательным. Физики процесса это нисколько не поменяет. Все остается в силе – на «отрицательной» клемме у нас электронов по прежнему больше, чем на «положительной». Все зависит от того, какой электрод мы примем за начальную точку отсчета, то есть за ноль. А что считать нулем, вообще говоря? Принято считать, что ноль в данном случае – это наша земля-матушка. То есть что происходит. Мы берем наш изначально отвязанный (не соединенный никакими проводами) от земли источник. И дальше одну его клемму – на выбор – соединяем с землей. Если мы соединили с землей отрицательную клемму – значит, на свободной от земли клемме электронов меньше, чем на той, которую мы заземлили и у нас положительный источник. Если наоборот – соединили с землей положительную клемму – у нас источник выдает отрицательное напряжение. Только и всего. Если у нас никакая клемма источника не соединена с землей, либо с какой-либо другой общей точкой, принятой в данной установке за ноль, то про такой источник питания бессмысленно говорить – положительный он или отрицательный. Можно лишь сказать, что на «отрицательной» клемме электронов больше, чем на положительной или то, что она имеет меньший потенциал.

Если у нас изначально источник питания сконструирован таким образом, что одна из его клемм подключена к земле – тут вообще все очевидно.

Спешу предупредить опасное заблуждение. Поскольку мы рассматриваем изначально отвязанные от земли источники питания, то соединение одной его клеммы с землей не вызовет протекание никакого тока! Часто можно встретить утверждение, что какие-то там токи потекут на землю, если подсоединить к ней одну из клемм источника. Нет, господа, нет и еще раз нет. Ничего там не потечет. Вы можете сами в этом убедиться. Возьмите вольтметр и измерьте напряжение между клеммами вашего отвязанного от земли источника и землей. Он покажет 0 Вольт, напряжения нет. Нет напряжения – не будет и тока. Однако если источник питания подключен одной из клемм к земле – тогда совсем другое дело, замыкание другой клеммы на землю приведет к короткому замыканию источника.

Вообще же тема земли и заземления совсем не такая простая, как кажется на первый взгляд. Там много хитрых моментов и подводных камней, особенно, когда речь заходит о заземлении высокочастотных цепей, либо цепей, в которых протекает очень большой ток. Однако это тема уже совсем другой статьи.

А пока мы заканчиваем. Всем удачи и до новых встреч!

Вступайте в нашу группу Вконтакте

Вопросы и предложения админу: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов (PD), напряжением и электродвижущей силой (EMF)?

Давайте сделаем это более понятным. В статическом случае (игнорируя изменение во времени любого магнитного поля), электрическое поле в точке может быть получено исключительно из скаляра как отрицательное значение градиента этого скаляра. Этот скаляр в любой точке называется «электрическим потенциалом» в этой точке. Если две точки имеют разные потенциалы, мы говорим, что существует разность потенциалов. Очевидно, что разница в потенциалах, а не их абсолютные значения. Поэтому можно произвольно присвоить нулевое значение для некоторой фиксированной точки, потенциал которой можно считать постоянной, и сравнить потенциалы других точек по отношению к ней. Таким образом, не нужно всегда говорить о разности потенциалов, а просто о потенциалах.

Теперь, часто этот «электрический потенциал» в некоторой точке в проводнике или диэлектрике называют «напряжением» в этой точке, назначая значение напряжения равным нулю для земли, поскольку потенциал земли постоянен для всех практических целей.

Если нет изменений магнитного поля, то работа, выполненная единичным зарядом в замкнутом контуре, будет 0 0 , Но если магнитное поле меняется, то оно будет отличным от нуля. Напомним формулу:

∇ × E = – ∂ В ∂ T , ∇ × Е знак равно – ∂ В ∂ T ,

Следующее уравнение рассказывает всю историю:

Е = – ∇ ϕ – ∂ ∂ T , Е знак равно – ∇ φ – ∂ ∂ T ,

где φ φ скалярный потенциал и это векторный потенциал.

Идеальный источник напряжения – это… Что такое Идеальный источник напряжения?

Идеальный источник напряжения

Рисунок 1 — Обозначение источника ЭДС схемах

Источник ЭДС (точнее, идеальный источник ЭДС) — источник питания, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как внешнее управляющее воздействие.

В простейшем случае напряжение определено как константа, то есть напряжение источника ЭДС постоянно.

Реальные источники ЭДС

Рисунок 2

Рисунок 3 — Нагрузочная характеристика

Идеальный источник ЭДС является физической абстракцией, то есть подобное устройство не может существовать. Если допустить существование такого устройства, то ток I, протекающий через него, стремился бы к бесконечности при подключении нагрузки, сопротивление R_H которой стремится к нулю. Но при этом получается, что мощность источника ЭДС также стремится к бесконечности, так как P = EI. Но это не возможно, по той причине, что мощность любого источника энергии конечна.

В реальности, любой источник ЭДС обладает внутренним сопротивлением r, которое имеет обратную зависимость от мощности источника. То есть, чем больше мощность, тем меньше сопротивление. И наоборот. Наличие внутренненого сопротивления отличает реальный источник ЭДС от идеального. Следует отметить, что внутреннее сопротивление — это исключительно конструктивное свойство источника энергии. Эквивалентная схема реального источника ЭДС представляет собой последовательное подключение идеального источника ЭДС Е и внутреннего сопротивления r.

На рисунке 3 приведены нагрузочные характеристики идеального (синяя линия) и реального (красная линия) источников ЭДС.

где

— падение напряжения на внутреннем сопротивлении;

U = IR_H — падение напряжения на нагрузке.

При коротком замыкании (R_H = 0) , т.е. вся мощность источника энергии рассеивается на его внутреннем сопротивлении. В этом случае ток I_КЗ будет максимальным для данного источника ЭДС. Зная ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление:

См. также

Литература

Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3

Wikimedia Foundation. 2010.

Идеальный Мужчина (Фильм)
Идеальный мат

Смотреть что такое “Идеальный источник напряжения” в других словарях:

идеальный источник напряжения — Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики источники и системы электропитанияэлектротехника, основные понятия Синонимы идеальный источник… … Справочник технического переводчика
идеальный источник тока — Источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики источники и системы электропитанияэлектротехника, основные понятия Синонимы идеальный источник электрического тока … Справочник технического переводчика
Источник напряжения — Рисунок 1 Обозначение источника ЭДС схемах Источник ЭДС (точнее, идеальный источник ЭДС) источник питания, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как… … Википедия
идеальный источник (электрического) напряжения — 123 идеальный источник (электрического) напряжения Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
идеальный источник (электрического) тока — 125 идеальный источник (электрического) тока Источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения основных понятий оригинал докуме … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Идеальный источник (электрического) напряжения — 1. Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь
Идеальный источник (электрического) тока — 1. Источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь
Источник ЭДС — Рисунок 1 Обозначение на схемах источника ЭДС (слева) и реального источника напряжения (справа) Источник ЭДС (идеальный источник напряжения) двухполюсник, нап … Википедия
Источник опорного напряжения — Источник, или генератор, опорного напряжения (ИОН) базовый электронный узел, поддерживающий на своём выходе высокостабильное постоянное электрическое напряжение. ИОН применяются для задания величины выходного напряжения стабилизированных… … Википедия
Источник электрического напряжения идеальный — источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем… Источник: ЭЛЕКТРОТЕХНИКА . ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ. ГОСТ Р 52002 2003 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от… … Официальная терминология

Разница между напряжением и ЭДС?

Принципиальная разница между ЭДС и напряжением?

Что такое напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единичного заряда из одной точки в другую известно как напряжение. Другими словами, напряжение определяется как разница между электрическими потенциалами. Он представлен символом заглавной буквы «V» и измеряется в вольтах, обозначается буквой «V» и измеряется вольтметром.

Один вольт – это разность электрического положения, равная одному амперу тока, который рассеивает один ватт мощности между двумя токопроводящими точками.

Или

Вольт – это разность потенциалов, которая перемещает один джоуль энергии на кулоновский заряд между двумя точками.

V = J / C = W / A… в вольтах

Где:

V = напряжение в вольтах
J = энергия в джоулях
C = заряд в Колумбусе
W = работа, выполненная в джоулей
A = ток в амперах

Что такое ЭДС?

ЭДС или электродвижущая сила – это энергия, подведенная к заряду аккумуляторной батареей.Другими словами, ЭДС создает и поддерживает напряжение внутри активной ячейки и подает энергию в джоулях на каждую единицу кулоновского заряда. Он обозначается буквой «ε», а единица измерения такая же, как напряжение, то есть вольт.

ЭДС – максимальная разность потенциалов между двумя точками батареи при отсутствии тока от источника в случае разомкнутой цепи. Короче говоря, ЭДС является причиной, а напряжение или разность потенциалов – следствием.

E или ε = W / Q … в вольтах

Где:

E или ε = энергия электродвижущей силы в вольтах
W = выполненная работа в джоулях
Q = заряд в Колумбусе

Связанные Сообщение: Разница между реальной землей и виртуальной землей

Сравнительная таблица между напряжением и ЭДС.

Характеристики	Напряжение	ЭДС
Представленный символ	В	E или ε
Определение	Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками, которая вызывает ток течь. Это количество энергии на единицу заряда при перемещении между двумя точками.	ЭДС или электродвижущая сила – это количество энергии, подаваемой на заряд аккумуляторной батареей.Он вырабатывает напряжение внутри активных источников батареи и подает энергию в джоулях на каждый кулон заряда.
Выражение	Разность потенциалов или напряжение заставляет ток течь между двумя точками.	ЭДС поддерживает разность потенциалов между двумя электродами.
Формулы	V = IR Где V = напряжение в вольтах I = ток в амперах R = сопротивление в омах	E = I (R + r) E = W / Q Где: E или ε = ЭДС в вольтах W = энергия выполненной работы в джоулях Q = заряд в кулонах r = внутреннее сопротивление аккумуляторной ячейки в омах
Выполненная работа	Работа, выполняемая при перемещении заряда из одной точки в другую по проводнику.	В источнике действуют внешние силы, перемещающие заряд из одной точки в другую.
Источники	Электрическое поле и магнитное поле.	Активные устройства, такие как аккумуляторные батареи, солнечные элементы, трансформаторы, электрические генераторы и динамо-машины, фотодиоды и т. Д.
Интенсивность	Интенсивность напряжения ниже ЭДС и непостоянна.	ЭДС имеет постоянную интенсивность с большей величиной.
Сопротивление	Напряжение зависит от сопротивления цепи.	ЭДС не зависит от сопротивления цепи.
Силовая операция	Напряжение не является кулоновской силовой операцией.	ЭДС – это действие кулоновской силы.
Причина / следствие	Напряжение – это эффект ЭДС.	ЭДС является причиной напряжения.
Измерение	Напряжение можно измерить между любыми двумя точками. Его можно измерить с помощью вольтметра.	ЭДС можно измерить между концевыми выводами, когда через них не протекает ток.Его можно измерить с помощью измерителя ЭДС.

Основные различия между ЭДС и напряжением

Ниже приведены основные различия между напряжением и ЭДС.

Название EMF на первый взгляд подразумевает, что это сила, которая заставляет ток течь. Но это неверно, потому что это не сила, а энергия, поставляемая для зарядки некоторым активным устройством, например, аккумулятором.
ЭДС поддерживает разность потенциалов (P.D или напряжение), в то время как разность потенциалов вызывает протекание тока.
Когда мы говорим, что ЭДС устройства (например, элемента) составляет 2 В, это означает, что устройство передает энергию в 2 джоуля на каждый кулон заряда. Когда мы говорим, что разность потенциалов между точками A и B цепи (предположим, что точка A имеет более высокий потенциал) составляет 2 В, это означает, что каждый кулон заряда будет отдавать энергию в 2 джоуля при перемещении из точки A в B.

Похожие сообщения:

Физика – Электродвижущая сила – Бирмингемский университет

Электродвижущая сила (ЭДС) равна разности потенциалов на клеммах при отсутствии тока.ЭДС и разность потенциалов на клеммах ( В, ) измеряются в вольтах, но это не одно и то же. ЭДС ( ϵ ) – это количество энергии ( E ), обеспечиваемое батареей каждому кулону заряда ( Q ), проходящего через нее.

Как рассчитать ЭДС?

ЭДС можно записать через внутреннее сопротивление батареи ( r ) где: ϵ = I (r + R )

Что из закона Ома, мы можем затем изменить это в терминах оконечного сопротивления: ϵ = В + Ir

ЭДС ячейки может быть определена путем измерения напряжения на ячейке с помощью вольтметра и тока в цепи с помощью амперметра для различных сопротивлений.Затем мы можем настроить схему для определения ЭДС, как показано ниже.

ЭДС и внутреннее сопротивление электрических элементов и батарей

Исследование ЭМП

Как закон Фарадея соотносится с ЭМП?

Закон Фарадея гласит, что любое изменение магнитного поля катушки будет индуцировать в катушке ЭДС (а следовательно, и ток). Он пропорционален минус скорости изменения магнитного потока ( ϕ ) (примечание N – количество витков в катушке).

Согласно закону Фарадея, общество извлекло выгоду из таких важных технологий, как трансформаторы, которые используются для передачи электроэнергии в национальной энергосистеме Великобритании, которая теперь является необходимостью в наших домах. Также он используется в электрических генераторах и двигателях, таких как плотины гидроэлектростанций, которые производят электричество, которое сейчас является неотъемлемой частью наших современных технологических потребностей. Текущий исследовательский проект MAG-DRIVE в Бирмингеме направлен на поиск способов разработки и улучшения материалов с постоянными магнитами, которые могут быть использованы в электромобилях следующего поколения.ЭМП также генерируется солнечными батареями, поэтому они важны для исследований в области возобновляемых источников энергии.

Лабораторные признания

В подкасте «Лаборатория исповеди» исследователи рассказывают о своем лабораторном опыте в контексте практических экзаменов A Level. Эпизоды, посвященные правильному использованию цифровых инструментов (простое гармоническое движение), правильному построению принципиальных схем (удельное сопротивление в проводе) и использованию источников питания постоянного тока (конденсаторов), имеют отношение к эксперименту по ЭДС, ниже вы можете услышать удельное сопротивление. в проводном подкасте.

Как мы интерпретируем наши данные?

По мере увеличения сопротивления переменного резистора величина тока будет уменьшаться. График зависимости напряжения от тока должен давать линейную зависимость, где градиент линии дает отрицательное внутреннее сопротивление ячейки ( -r ), а точка пересечения дает ЭДС (напряжение, при котором ток равен 0).

Выполнение нескольких измерений при разных значениях сопротивления даст больше точек на графике V-I, что сделает подгонку более надежной.Также рекомендуется повторить измерения, так как ячейка будет постепенно стекать, что повлияет на показания. Во избежание разряда элемента / батареи ее следует отключать между измерениями. В качестве альтернативы в схему можно включить выключатель. Также не рекомендуется использовать аккумуляторные батареи, так как они имеют низкое внутреннее сопротивление.

Несмотря на то, что этот эксперимент довольно прост, он поможет вам отличить конечную разницу от ЭДС, что может быть сложной концепцией для понимания учащимися.Поскольку люди все больше полагаются на электричество, исследования, связанные с ЭМП, важны для развития и технического прогресса электричества.

Следующие шаги

Эти ссылки предоставлены только для удобства и в информационных целях; они не означают одобрения или одобрения Бирмингемским университетом какой-либо информации, содержащейся на внешнем веб-сайте. Бирмингемский университет не несет ответственности за точность, законность или содержание внешнего сайта или последующих ссылок.Пожалуйста, свяжитесь с внешним сайтом для получения ответов на вопросы относительно его содержания.

В чем разница между ЭДС и напряжением? – Emfguardtips.com

Электродвижущая сила и напряжение – это термины, которые иногда используются как синонимы, но между ними есть разница. Эти термины также иногда путают с электромагнитными полями. Хотя все они связаны, это не одно и то же. Мы часто слышим, что воздействие электромагнитных полей может иметь негативные последствия, но как они создаются? Электродвижущая сила и напряжение напрямую связаны с производством электромагнитных полей (ЭМП).

Электродвижущая сила – это невидимая форма энергии, производимая взаимодействием электрического и магнитного полей. Эта сила является результатом движения электронов из одной точки в другую. Электродвижущая сила измеряется напряжением (В). Когда ток течет по проводам, он генерирует электромагнитное поле (ЭМП). Чем выше сила тока, тем выше электромагнитное поле. Электромагнитные поля могут иметь частоту, которая измеряется в герцах (Гц), с силой, измеряемой в миллигауссах (мГс) или микротесла (мкТл).

Когда ток течет, электродвижущий выход отличается от выхода по напряжению. Электродвижущая сила заставляет заряд перемещаться от отрицательного к положительному положению внутри источника, как в батарее; тогда как напряжение – это то, что заставляет электроны перемещаться от положительного конца к отрицательному концу источника через внешний провод.

Следовательно, электродвижущая сила требует тока и напряжения для разделения электронов.

Посмотрите это видео для обзора, а затем прочтите статью, чтобы узнать подробности.Надеюсь, ты повеселишься!

Что такое электродвижущая сила?

Электродвижущая сила использует неэлектрические источники для преобразования других источников энергии в электрическую энергию, например, батарея преобразует химическую энергию или генератор преобразует механическую энергию.

Если используется батарея, разделение заряженных объектов вызывает разность напряжений между выводами химической реакции, таким образом преобразуя химическую энергию в потенциальную электромагнитную энергию.

Электрический генератор использует магнитное поле для создания движения электронов, которое создает напряжение и, следовательно, электромагнитное поле за счет электромагнитной индукции. В результате между выводами генератора возникает разница напряжений. Когда происходит разделение зарядов внутри генератора, электроны перетекают от одного вывода к другому до тех пор, пока не будет создано достаточное электрическое поле, чтобы обеспечить дальнейшее разделение зарядов.

Как образуется электродвижущая сила?

Электродвижущая сила создается электрически заряженными объектами, такими как электроны.Отделение электронов от атомов с использованием других источников энергии приводит к появлению более электрически заряженных объектов.

Поскольку количество энергии в источниках определяет генерируемую электродвижущую силу, производимые заряды могут быть как положительными, так и отрицательными. Следовательно, электродвижущая сила – это количество энергии, подаваемое батареей на единичный заряд. То есть энергия, необходимая для отделения носителей заряда от источника электрического тока.

Электрические устройства, такие как генератор, поддерживают ток, протекающий по цепи, и преобразуют другие формы энергии в электрическую.

Электродвижущая сила цепи (E, измеренная в вольтах) рассчитывается следующим образом:

E = I * (R + r)

Где, I – протекание тока, R – сопротивление нагрузки, а r – внутреннее сопротивление.

Изображение предоставлено: Phys.libretexts.org

Если устройство не имеет внутреннего сопротивления и заряд, который проходит через устройство, приобретает некоторую энергию, то электродвижущая сила устройства – это энергия, получаемая на единицу заряда .Этот заряд измеряется в кулонах , в то время как сама электродвижущая сила измеряется в вольтах .

Подробнее об электродвижущей силе можно узнать здесь.

Что такое напряжение?

Напряжение – это энергия, которая перемещает электрический заряд из одной точки в другую. Напряжение – это мера разности потенциалов между двумя точками в цепи. Его можно измерить в ячейке сразу после активации схемы.Произведенная энергия является результатом взаимодействия между электрическим полем и магнитным полем.

Изображение предоставлено: Electronic-notes.com

Когда ток движется из одной точки в другую, он создает магнитное поле. Если заряд неподвижен, он создает электрическое поле при измерении в другой точке. Изменяющееся магнитное поле также может создавать электрическое поле.

Заряд может быть положительным или отрицательным. Когда на положительном выводе меньше электронов, чем на отрицательном выводе, в электрическом состоянии вывода истока образуется разность потенциалов.

Сила, возникающая при движении электронов из одной точки в другую в замкнутой цепи, приводит к возникновению электрического напряжения. Это электрическое напряжение эквивалентно электрической силе, необходимой для перемещения тока из одной точки в другую.

Сила может также влиять на поведение других неподвижных заряженных объектов. Объекты с разными зарядами образуют между собой силу притяжения, а объекты с одинаковым зарядом – силу отталкивания.

Следовательно, чем больше заряд в цепи, тем больше сила между заряженными объектами.

Точка A батареи является положительной клеммой, а точка B – отрицательной клеммой, поэтому, когда они подключены, у них есть разность потенциалов. Эта разница измеряется напряжением.

Объяснение разницы между ЭДС и напряжением

№	Сравнение	ЭДС	Напряжение
1.	Определение	Электродвижущая сила – это величина напряжения, доступного в конкретном источнике электроэнергии.	Напряжение – это энергия, вырабатываемая при прохождении заряда по цепи из точки A в точку B. Напряжение – это сила, необходимая для перемещения заряда из более положительной точки в более отрицательную.
2.	Сила срабатывания	Он использует неэлектрическую силовую операцию, которая помогает увеличить энергию в цепи.	Использует электрическую силу для зарядки частиц, что приводит к уменьшению энергии в круге.
3.	Индукция	Он вызывает гравитационное, магнитное и электрическое поля.	Напряжение в проводах может вызывать только электрические поля.
4.	Движение заряда	Произведено за счет подвижных зарядов (текущих)	Создает электрические поля за счет стационарных зарядов.
5.	Измерение	Сила электромагнита не зависит от сопротивления цепи. Он измеряет расстояние между конечными точками, когда через него не течет заряд.Он использует измеритель ЭДС для измерения силы в двух конечных точках.	Напряжение тока напрямую зависит от сопротивления между двумя точками измерения. Он измеряет разность потенциалов между двумя точками. Напряжение измеряется вольтметром.
6.	Символ	E	В
7.	Формула	E = I * (R + r)	В = I * R
8.	Разница потенциалов	Он имеет самую высокую разность потенциалов, когда через него не протекает ток.Это потому, что ЭДС имеет постоянную величину.	Разность потенциалов напряжения ниже, чем у электродвижущей силы. Это из-за существующего сопротивления.
9.	Текущее поколение	Если в схеме используется электрический генератор для пропускания тока через резистор, то ЭДС будет иметь изменяющиеся во времени магнитные поля внутри генератора. Эти магнитные поля будут генерировать электрическое напряжение, необходимое для генерации тока.	В полной схеме, состоящей из резистора и ячейки напряжения, электрическое напряжение в этой цепи не влияет на общую ЭДС, поскольку генерируемая разность напряжений равна нулю.

Как разность потенциалов способствует рассеянию энергии?

Разделение электрического заряда создает разность электрических потенциалов. Вольтметр можно использовать для измерения напряжения между выводами электрического устройства. Электродвижущая сила внутри батареи или любого другого источника энергии эквивалентна значению напряжения его разомкнутой цепи.

Если аккумулятор заряжается, вы можете измерить электродвижущую силу напрямую, используя внешнее напряжение.

Разность потенциалов между двумя точками обеспечивает непрерывное протекание тока в цепи. Например, батарея обеспечивает постоянный ток, пока существует разность потенциалов. Поток тока от более высокого потенциала к более низкому преобразует электрическую энергию в другие формы, такие как свет и тепло.

Ток, протекающий по проводнику, встречает сопротивление.Энергия, получаемая от батареи, преодолевает это сопротивление и распределяется в виде тепла и других форм энергии.

Как электродвижущая сила и напряжение связаны с электромагнитными полями?

Взаимодействие электрического и магнитного полей приводит к возникновению электромагнитного поля. Когда ток течет между подключенными электрическими устройствами, он увеличивает электромагнитное поле. Если ток увеличивается, электромагнитное поле увеличивает свою напряженность. Это поле похоже на волну энергии, исходящую от источника поля. Это то, что люди называют ЭМП излучением.

Когда расстояние от источника магнитного поля увеличивается, сила магнитного поля уменьшается. Если напряжение в ячейке увеличивается, электрическое поле увеличивает свою напряженность, поскольку ток течет через проводимое устройство.

Когда электронное устройство подключено к розетке, оно потребляет небольшой ток от сетевой вилки в стене.Некоторые называют это фантомной нагрузкой (или фантомным питанием). Ток, протекающий через электронное устройство, создает электромагнитное поле независимо от того, включено оно или нет. Когда устройство включено, при протекании тока создается более сильное поле. Некоторые электромагнитные устройства, такие как линии электропередач, создают сильные электромагнитные поля, поскольку ток постоянно течет при высоком напряжении.

У вас должна быть электродвижущая сила для генерации напряжения. Если это напряжение затем управляет током, вы создадите электромагнитное поле.Чем выше напряжение, тем сильнее электромагнитное поле, исходящее от источника энергии.

Заключение

Большинство людей думают, что электродвижущая сила и разность потенциалов или напряжение одинаковы, но между ними есть разница.

Электродвижущая сила – это энергия, поставляемая таким устройством, как аккумулятор, и она используется для поддержания разности потенциалов между двумя выводами. Например, электрическая цепь от генератора может поддерживать ток, протекающий в цепи.Электродвижущая сила также может преобразовывать другие источники энергии в электрическую.

Чтобы источник энергии создавал разность потенциалов, электроны должны перемещаться от одного вывода к другому посредством разделения зарядов. Использование внешней силы для разделения зарядов в источнике генерирует электрический ток.

Напряжение необходимо для того, чтобы электроны переходили из одной точки в другую. Избыточные электроны перетекают в цепь с отрицательной клеммой в положительную клемму с меньшим количеством электронов.

Электромагнитные поля (ЭМП) напрямую связаны с электродвижущей силой, движением тока и генерацией напряжения. Если вы находитесь рядом с чем-то, что генерирует напряжение, значит, оно создает электромагнитное поле. Эта ЭДС излучается источником напряжения.

Электродвижущая сила, ЭДС и разность потенциалов »Электроника

Электродвижущая сила, ЭДС и разность потенциалов – это термины, связанные с электрическим потенциалом, и оба измеряются в вольтах, но они имеют большие различия в том, что они собой представляют.

Напряжение включает:
Что такое напряжение Электрическое поле Делитель напряжения / потенциала Электродвижущая сила

Может возникнуть путаница между электродвижущей силой, ЭДС и напряжением или разностью потенциалов, PD, в точке в электрической или электронной цепи.

И ЭДС, и разность потенциалов измеряются в вольтах, но эти два параметра сильно отличаются друг от друга. Эти различия могут быть важны в некоторых аспектах проектирования электрических и электронных схем.

Это помогает понять, что это такое, чтобы уменьшить путаницу и использовать правильные термины и терминологию там, где это необходимо.

Что такое электродвижущая сила, ЭДС

Это помогает определить, что такое электродвижущая сила, прежде чем смотреть дальше.

Определение электродвижущей силы:

Электродвижущая сила определяется как характеристика любого источника энергии, способного приводить электрический заряд в цепь – это сила в источнике напряжения, которая управляет током в цепи. В международной метрической системе он обозначается аббревиатурой E, но также широко используется аббревиатура EMF.

Из этого можно видеть, что ЭДС – это напряжение в источнике, которое обеспечивает движущую силу для проталкивания тока по цепи. Электродвижущая сила – это основная электрическая сила, которая фактически управляет током в цепи.

Какая разница потенциалов

Разность потенциалов в любой точке электрической или электронной цепи – это напряжение в любой данной точке по отношению к другой точке в цепи.

Возможно более строгое определение разности потенциалов, и хотя существует много определений разности потенциалов, приведенное ниже может дать хорошее представление.

Определение разницы потенциалов:

Разность потенциалов между двумя точками в электрической или электронной цепи представляет собой работу или энергию, высвобождаемую при передаче единичного количества электричества из одной точки в другую.

Фактически, разность потенциалов – это разность электрических потенциалов между двумя точками. Энергия высвобождается, когда заряд перемещается из точки с более высоким потенциалом в точку с более низким потенциалом.Часто это происходит в виде тепла. Возьмем, к примеру, ток, протекающий через резистор, при котором выделяется некоторое количество тепла, когда ток течет от точки с более высоким потенциалом к точке с более низким потенциалом.

Это означает, что потенциал – это напряжение в данной точке цепи, а не источник силы, перемещающей его по цепи.

Ключевой момент, о котором следует помнить, заключается в том, что ЭДС является причиной, то есть движущей силой, тогда как разность потенциалов является результатом ЭДС.

Пример ЭДС и ПД

Чтобы объяснить разницу между ЭДС и ЧР, возьмем пример простой батареи, используемой для питания цепи. Обычно на внешней упаковке самой батареи указывается напряжение: часто 1,5 В для одноэлементных щелочных элементов и т.п. Однако обнаружено, что, когда батарея используется, ее напряжение будет падать, особенно когда применяются большие нагрузки, и когда она становится старше и использовалась. Даже если элемент или батарея новые, при подаче тока будет наблюдаться некоторое падение напряжения.Причина этого в том, что внутри клетки есть некоторое сопротивление.

Отсюда можно определить ЭДС как управляющий потенциал в любом электрическом или электронном источнике независимо от любого внутреннего сопротивления. Фактически это напряжение на выходе источника, то есть батареи и т. Д., Когда оно измеряется с очень высоким импедансом и без нагрузки. Это внутреннее напряжение ячейки.

Напряжение и электродвижущая сила, EMF

Разность потенциалов в любой точке – это фактический потенциал, наблюдаемый в любой данной точке цепи.Это не зависит от отсутствия нагрузки. Фактически, ЭДС или источник и разность потенциалов одинаковы, когда к источнику не приложена нагрузка. При приложении нагрузки разность потенциалов будет падать, но ЭДС останется прежней.

Краткое описание сходств и различий между EMF и PD

Стоит свести в таблицу основные различия между электродвижущей силой и разностью потенциалов, поскольку это подчеркивает сходства и различия.

Сходства и различия ЭДС и потенциальной разницы
Электродвижущая сила (ЭДС)	Возможная разница (PD)
ЭДС – это движущая электрическая сила от элемента или генератора.	Разница потенциалов возникает из-за прохождения тока через сопротивление в цепи.
ЭДС причина.	Возможная разница – это эффект.
ЭДС присутствует даже тогда, когда через аккумулятор не проходит ток.	Разность потенциалов на проводнике равна нулю при отсутствии тока.
Единицей измерения ЭДС является вольт.	Единицей измерения разности потенциалов является вольт.
ЭДС остается постоянной.	Разность потенциалов не остается постоянной – она зависит от условий цепи.
Его символ – E.	Его символ – V.
Не зависит от сопротивления цепи.	Зависит от сопротивления между двумя точками измерения.

ЭДС и разность потенциалов имеют много общего, но они также имеют некоторые существенные различия.По сути, ЭДС является движущей силой в цепи, тогда как разность потенциалов является результатом ЭДС в цепи, к которой подключен источник.

Другие основные концепции электроники:
Напряжение Текущий Мощность Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность Радиочастотный шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники». . .

Разница между ЭДС и разницей потенциалов

ЭДС Vs Разность потенциалов

ЭДС (электродвижущая сила) – это разность потенциалов между выводами батареи, когда ток не течет через внешнюю цепь, когда цепь разомкнута.Разница потенциалов – это напряжение на клеммах батареи, когда ток идет от нее к внешнему устройству.

Сейчас!
Узнаем подробно об электродвижущей силе (ЭДС) и разности потенциалов (pd).

Если вы хотите узнать разницу между ЭДС и разностью потенциалов, то вы попали в нужное место. Итак, продолжайте читать несколько минут.

Что такое электродвижущая сила?

Электродвижущая сила E источника – это энергия, подводимая к единичному заряду элементом.
Когда источник электрической энергии подключен к сопротивлению R, он поддерживает постоянный ток через сопротивление. Батарея заставляет положительный заряд течь во внешней цепи.

Предположим, что заряд Δq прошел через цепь за время Δt. Этот заряд входит в ячейку с ее более низким потенциалом (отрицательный вывод) и покидает его положительный конец (положительный вывод), тогда источник должен выполнять работу ΔW над зарядом Δq, передавая его на положительный вывод, который находится под более высоким потенциалом.
Таким образом, ЭДС источника определяется как «энергия, передаваемая элементом на единицу заряда».

E = Энергия на единицу заряда

или

E = ΔW / Δq

Вышеупомянутое соотношение является формулой электродвижущей силы. Единицей измерения ЭДС является Джоуль / Кулон, который равен вольту.

Что такое потенциальная разница в физике?

Разность потенциалов в двух точках проводника вызывает рассеяние электрической энергии в другие формы энергии по мере прохождения зарядов по цепи.
Когда один конец A проводника подсоединяется к положительной клемме, а другой конец B – к отрицательной клемме батареи, тогда потенциал на A становится выше, чем потенциал на B.

Это вызывает разность потенциалов между двумя точками проводника. Течение тока продолжается до тех пор, пока существует разность потенциалов. Агент, который обеспечивает разность потенциалов для постоянного протекания тока по медному проводу, – это аккумулятор. Поскольку ток течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу через проводник, электрическая энергия (из-за тока) преобразуется в другие формы (тепло, свет и т. Д.).).

Когда ток течет по проводнику, он испытывает сопротивление в проводнике из-за столкновения с атомом проводника. Эта энергия, поставляемая батареей, используется для преодоления этого сопротивления и рассеивается в виде тепла и других форм энергии. Рассеяние этой энергии объясняется разностью потенциалов на двух концах лампочки.

Разница между электродвижущей силой и разностью потенциалов

Электродвижущая сила (ЭДС)	Разница потенциалов (Pd)
E.m.f – энергия, передаваемая ячейкой единичному заряду.	Разница потенциалов – это энергия, рассеиваемая при прохождении единичного заряда через компоненты.
E.m.f является причиной.	Возможная разница – это эффект.
ЭДС присутствует даже тогда, когда через аккумулятор не проходит ток.	Разность потенциалов на проводнике равна нулю при отсутствии тока.
Его единица измерения – вольт.	Единица измерения – вольт.
Остается неизменным.	Не остается постоянным.
Это всегда больше, чем разность потенциалов.	Всегда меньше ЭДС.
Пропускает ток как внутри, так и снаружи клетки.	Разность потенциалов передачи тока между двумя точками ячейки.
Его символ – E.	Его символ – V.
Его формула: E = I (Rtr) Rtr = общее внешнее и внутреннее сопротивление.	Его формула: V = E – Ir
Не зависит от сопротивления цепи.	Это напрямую зависит от сопротивления между двумя точками измерения.
Возникает в электрическом, магнитном и гравитационном полях.	Он индуцирует только электрическое поле.

ЭДС против разницы потенциалов (видео)

Связанные темы

Внешние ссылки

http: // www.разница между.net/science/difference-between-electromotive-force-emf-and-potential-difference/

В чем разница между ЭДС и разницей напряжения / потенциала? : ElectricalEngineering

На практике они взаимозаменяемы.

Зависит от практики. Во многих случаях да. Однако, когда в игру вступает магнитная индукция, это уже не так, и все становится запутанным.

Вот видео, на котором Electroboom не соглашается с профессором Массачусетского технологического института по этому поводу.Для протокола, я думаю, что они оба понимают, как работает физика, и не согласны друг с другом в использовании терминологии. Это, и профессор хочет сделать дидактическое замечание и на самом деле желает неверно охарактеризовать использование закона напряжения Кирхгофа для этого.

Я могу подытожить следующее:

ЭДС – это то, насколько сильно электрон толкает по определенному пути и, следовательно, сколько энергии он получает.

Потенциальная разница – это то, сколько энергии получит электрон, если бы он переместился из одного конкретного места в другое, независимо от пути.

Если все, что присутствует, это электрические поля, они точно такие же. Любой заданный путь, по которому электрон может пройти между A и B, даст ему такое же изменение потенциала.

Однако, если есть изменяющиеся магнитные поля, тогда может быть чистая ЭДС, которая зависит от пройденного пути. В этом случае потенциал фактически не определен. Электрон может пойти от точки A к точке B по прямой и получить нулевую энергию, тогда как, если он пройдет длинный петлевой путь, он может получить большое количество энергии. Или, что еще более ясно, электрон может начать в точке A, войти в большую петлю, а затем снова вернуться в точку A и оказаться с большей энергией.Это явно не потенциал, потому что электрон может иметь две разные энергии в одном и том же месте в пространстве, просто взаимодействуя с полем. Все определение потенциала – это отдельная энергия, связанная с каждой точкой в пространстве.

Итак, я предполагаю, что TLDR моего описания будет следующим:

Потенциалы – это энергия, которую приобретает электрон, перемещаясь из точки A в точку B, если эта величина не зависит от пройденного пути.

ЭДС – это энергия, которую электрон приобретает на определенном пути, особенно если потенциалы не определены, а результат зависит от пройденного пути, потому что существует изменяющееся магнитное поле.

Разница между ЭДС и напряжением

ЭДС означает электродвижущую силу и относится к напряжению, присутствующему на концах источника при отсутствии тока. И когда мы замыкаем цепь для пропуска электрического тока, тогда на концах источника появляется напряжение.

Разница между ЭДС и напряжением

Обнаруженное напряжение очень мало по сравнению с ЭДС и является результатом внутреннего сопротивления самого источника, которое приводит к падению напряжения.

ЭДС – это электрически заряженные частицы в результате отделения электронов от атомов за счет потребления некоторых видов энергии, таких как химическая, механическая или световая.

ЭДС = A / Q (где A = объем выполненной работы и Q = количество электроэнергии)

Напряжение – это разность электрических состояний на полюсах. В замкнутой электрической цепи электроны перемещаются из отрицательной половины в положительную. Электрическое напряжение относится к работе, выполняемой электрической силой при перемещении заряда из одной точки поля в другую.

EMF	Напряжение
Обозначает напряжение, создаваемое внутри источника электричества.	Это разность разности потенциалов между двумя точками
Внешние силы работают при перемещении заряда от одного полюса к другому внутри источника	Это работа по перемещению заряда от одного полюса к другому по проводу.
E = I * (R + r)	В = I * R
Это следует за действием кулоновской силы	Следует за операцией неккулоновской силы
Измерено с помощью измерителя ЭДС	Измеряется вольтметром
Всегда больше напряжения	Всегда меньше ЭДС
Его интенсивность постоянна	Интенсивность непостоянна
ЭДС возникают в гравитационном, электрическом или магнитном поле	Напряжение возникает только в электрическом поле

Чем различаются ЭДС и напряжение источника питания

Чем отличается ЭДС от напряжения | Энергофиксик

Что такое напряжение

Эдс, разность потенциалов и напряжение – что это и в чем разница

Чем отличается ЭДС от напряжения: простое объяснение на примере

Что такое электродвижущая сила

Что такое напряжение

Так в чем же отличие

Вывод

Чем отличается ЭДС от напряжения

Чем отличается ЭДС от напряжения

Что такое напряжение

В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов (pd), напряжением и электродвижущей силой (emf)? — спросисеть

19. Эдс, разность потенциалов и напряжение

В чем основная разница между напряжением, эдс и разностью потенциалов?

Электродвижущая сила

Эдс и закон ома

Эдс источника тока

Эдс индукции

Неэлектростатический характер ЭДС

Сторонние силы

См. также

Примечания

Помогите решить / разобраться (Ф)

Напряжение и ЭДС

В чем разница между электрическим потенциалом, разностью потенциалов (PD), напряжением и электродвижущей силой (EMF)?

Идеальный источник напряжения – это… Что такое Идеальный источник напряжения?

Реальные источники ЭДС

См. также

Литература

Смотреть что такое “Идеальный источник напряжения” в других словарях:

Разница между напряжением и ЭДС?

Физика – Электродвижущая сила – Бирмингемский университет

Как рассчитать ЭДС?

ЭДС и внутреннее сопротивление электрических элементов и батарей

Как закон Фарадея соотносится с ЭМП?

Лабораторные признания

Как мы интерпретируем наши данные?

Следующие шаги

В чем разница между ЭДС и напряжением? – Emfguardtips.com

Что такое электродвижущая сила?

Как образуется электродвижущая сила?

Что такое напряжение?

Объяснение разницы между ЭДС и напряжением

Как разность потенциалов способствует рассеянию энергии?

Как электродвижущая сила и напряжение связаны с электромагнитными полями?

Заключение

Электродвижущая сила, ЭДС и разность потенциалов »Электроника

Что такое электродвижущая сила, ЭДС

Определение электродвижущей силы:

Какая разница потенциалов

Определение разницы потенциалов:

Пример ЭДС и ПД

Краткое описание сходств и различий между EMF и PD

Разница между ЭДС и разницей потенциалов

Что такое электродвижущая сила?

Разница между электродвижущей силой и разностью потенциалов

ЭДС против разницы потенциалов (видео)

В чем разница между ЭДС и разницей напряжения / потенциала? : ElectricalEngineering

Разница между ЭДС и напряжением

Разница между ЭДС и напряжением

Оставить комментарий Отменить ответ