Эдс напряжение это: Чем отличается ЭДС от электрического напряжения — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

1.2. Электродвижущая сила (эдс). Напряжение.

Постоянный электрический ток в цепи вызывается стационарным электростатическим полем (кулоновским полем), которое должно поддерживаться источником тока, создающим постоянную разность потенциалов на концах внешней цепи. Поскольку ток в проводнике несет определенную энергию, выделяющуюся, например, в виде некоторого количества теплоты, необходимо непрерывное превращение какой-либо энергии в электрическую. Иначе говоря, помимо кулоновских сил стационарного электростатического поля на заряды должны действовать еще какие-то силы, неэлектростатической природы — сторонние силы.

Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т.е. кулоновских), называют сторонними силами.

Природа (или происхождение) сторонних сил может быть различной: например, в гальванических элементах и аккумуляторах — это химические силы, в генераторах — это сила Лоренца или силы со стороны вихревого электрического поля.

вдоль цепи к значению этого заряда:

e=Aст/q

Электродвижущая сила выражается в вольтах (1 В = 1 Дж/Кл). ЭДС — это удельная работа сторонних сил на данном участке, т.е. работа по перемещению единичного заряда. Например, ЭДС гальванического элемента равна 4,5В. Это означает, что сторонние силы (химические) совершают работу в 4,5 Дж при перемещении заряда в 1 Кл внутри элемента от одного полюса к другому.

Электродвижущая сила является скалярной величиной, которая может быть как положительной, так и отрицательной. Знак ЭДС зависит от направления тока в цепи и выбора направления обхода цепи .

Сторонние силы не потенциальны (их работа зависит от формы траектории), и поэтому работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов между двумя точками. Работа электрического тока по перемещению заряда по проводнику совершается кулоновскими и сторонними силами, поэтому полная работа А равна:

A=Aкул+Aст

Физическая величина, численно равная отношению работы, совершаемой электрическим полем при перемещении положительного

заряда из одной точки в другую, к значению заряда д, называется напряжением V между этими точками:

U=A/q или

U=Aкул/q+Aст/q

Учитывая, что

Aкул/q=ф1-ф2=-ф

т. е. разности потенциалов между двумя точками стационарного электростатического поля, где ф1и ф2 — потенциалы начальной и конечной точки траектории заряда, а

Aст/q=e имеем:

U= (ф1- ф2)+e

В случае электростатического поля, когда на участке не приложена ЭДС (е = 0), напряжение между двумя точками равно разности потенциалов:

U=ф1- ф2

При разомкнутой электрической цепи (Г = 0) напряжение равно ЭДС источника:

U=е

Единица напряжения в СИ — вольт (В), В = Дж/Кл. Напряжение измеряют вольтметром, который подключается параллельно тем участкам цепи, на которых измеряют напряжение.

Как работает электричество: ЭДС и электрическое напряжение

Объясняем простым языком, что такое ЭДС.

Электрическое напряжение vs ЭДС

ЭДС — это аббревиатура словосочетания «электродвижущая сила». И электрическое напряжение, и ЭДС измеряются в вольтах (В).

Электрическое напряжение как характеристика относится к самой электрической цепи. Мы измеряем разность потенциалов, т.е. напряжение между двумя конкретными точками цепи. Если мы измерим разность потенциалов между двумя другими точками этой же цепи, то напряжение может быть другим.

А вот ЭДС относится не ко всей цепи, а только к источнику электрической энергии, т.е. источнику тока. Электродвижущая сила — это сила, которую может выдать в электрическую цепь каждая отдельно взятая батарейка или аккумулятор.

ЭДС на практике

Возьмем две одинаковые батарейки. Допустим, на маркировке каждой из них написано «4,5 В». Это значит, что каждая из этих батареек при включении в электрическую цепь выдаст электродвижущую силу в размере «4,5 В». Именно ЭДС, а не напряжение.

Источник: bobvila.com

Напряжение мы будем измерять в разных точках цепи вольтметром. Можем также измерить напряжение на выводах батареек.

При этом вольтметр покажет нам, какова ЭДС на выходе каждой из батареек. Эта электродвижущая сила идет «изнутри» батарейки.

В этих же точках этим же вольтметром мы одновременно измерим напряжение (разность потенциалов) на входе в нашу электрическую цепь — тоже в вольтах.

Допустим, что «возраст» двух одинаковых батареек разный. Первая изготовлена вчера, а вторая — год назад. Более новая батарейка выдаст нам «4,5 В» ЭДС. А вторая, допустим, — всего «2,5 В».

Почему? Потому что ее изготовили год назад, и за этот год внутри батарейки происходили процессы химического окисления. Способность выдавать максимальную ЭДС она утратила, так как «постарела».

При изготовлении батарейка содержала несколько (не менее двух) видов вещества. Вспомните первые источники тока — «электрические столбы» Алессандро Вольты. Так же устроены современные химические источники тока. За год хранения батарейка находилась на складе при определенной температуре. Эта температура способствовала движению электронов, в т. ч. между разными веществами. Это значит, что одно вещество теряло электроны, а второе получало. Это также можно назвать окислением под действием влаги, находящейся в окружающем воздухе, при нормальной температуре. При этом процессе у веществ понижается способность выдавать изначальную величину ЭДС.

Источник: indicator.ru

Как появляется ЭДС

Природа сил, создающих ЭДС, может быть разной.

В батарейке, рассмотренной нами выше, ЭДС — следствие действия химических сил. Тот же процесс происходит в аккумуляторах.
Есть вещества, которые генерируют ЭДС под влиянием разности температур, воздействующих на контакты такого устройства. По этому принципу работают термодатчики.
Если проводник с током перемещается (вращается) в магнитном поле, то наблюдается явление индукции, а на выходе мы фиксируем ее электродвижущую силу. По этому принципу работает генератор электрического тока.

Если вещество чувствительно к воздействию световых волн (фотоэффекту), то устройство, использующее это явление, генерирует фотоэлектрическую ЭДС.
Если при растяжении или сдавливании вещества возникает ЭДС, то ее называют пьезоэлектрической.

Важно помнить, что разная природа возникновения ЭДС объединяется именно тем, что все эти силы неэлектрического происхождения.

Помочь написать реферат или дипломную работу с расчетами электродвижущей силы (и не только) могут наши авторы. Поэтому если нужно закрепить знания или вовремя сдать проект, на выполнение которого нет времени, обращайтесь в ФениксХелп.

В чем разница между напряжением на клеммах и ЭДС

Ключевое различие между напряжением на клеммах и ЭДС заключается в том, что напряжение на клеммах — это напряжение замкнутой цепи, тогда как ЭДС — это напряжение холостого хода.

Часто термины ЭДС (электродвижущая сила) и напряжение ошибочно принимают за одно и то же, но это два разных термина. Некоторые люди также ошибочно принимают эти термины за электромагнитные поля, что является совершенно другим термином. Однако электродвижущая сила и напряжение напрямую связаны друг с другом при рассмотрении генерации электромагнитных полей. Комбинации напряжений на клеммах задается ЭДС.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое напряжение на клеммах
3. Что такое ЭДС
4. Напряжение на клеммах и ЭДС в табличной форме
5. Резюме – Напряжение на клеммах и ЭДС

Что такое напряжение на клеммах?

Напряжение на клеммах можно определить как разность потенциалов на клеммах нагрузки, когда цепь включена. Как правило, напряжение на клеммах измеряется с помощью вольтметра. Выходное напряжение устройства может быть измерено на клеммах, где оно называется напряжением на клеммах, В. Уравнение для этого термина выглядит следующим образом:

В = ЭДС – Ir

В – напряжение на клеммах; ЭДС — это максимальная разность потенциалов, обеспечиваемая ячейкой или генератором, когда через него не протекает ток, r — внутреннее сопротивление, а I — ток, протекающий во время измерения.

Если ток течет от положительной клеммы, I положительный. Напряжение на клеммах становится меньше, когда ток, протекающий через цепь, больше. Точно так же наибольшее внутреннее сопротивление является наибольшим при минимальном напряжении на клеммах.

Что такое ЭДС?

ЭДС можно описать как максимальную разность потенциалов, обеспечиваемую ячейкой или генератором при протекании через него нулевого тока. Значение ЭДС обычно измеряется с помощью потенциометра. Термин ЭДС означает электродвижущую силу.

Как правило, все источники напряжения имеют тенденцию создавать разность потенциалов, и они также могут обеспечивать ток, если они подключены к сопротивлению. При рассмотрении меньшего масштаба разность потенциалов может создавать электрическое поле, которое может воздействовать на заряды. Это вызывает течение тока.

Хотя в названии электродвижущей силы используется слово сила, это вовсе не сила. Мы можем определить его как особый тип разности потенциалов источника, когда по цепи не протекает ток. Единицами ЭДС являются вольты.

Более того, ЭМП напрямую связано с источником разности потенциалов в конкретной комбинации химических веществ в батарее. ЭДС отличается от выхода напряжения конкретного устройства при протекании тока. Например, ток, протекающий между клеммами батареи, ниже значения ЭДС, когда батарея подает ток. Он также может еще больше снизиться при разрядке батареи или нагрузке.

В чем разница между напряжением на клеммах и ЭДС?

Напряжение на клеммах — это разность потенциалов на клеммах нагрузки, когда цепь включена, а ЭДС — это максимальная разность потенциалов, которую ячейка или генератор может обеспечить, когда через них протекает нулевой ток. Ключевое различие между напряжением на клеммах и ЭДС заключается в том, что напряжение на клеммах — это напряжение замкнутой цепи, тогда как ЭДС — это напряжение разомкнутой цепи.

Приведенная ниже инфографика представляет различия между напряжением на клеммах и ЭДС в табличной форме для параллельного сравнения.

Резюме — напряжение на клеммах в зависимости от ЭДС

Напряжение на клеммах — это разность потенциалов на клеммах нагрузки, когда цепь включена, а ЭДС или электродвижущая сила — это максимальная разность потенциалов, которую ячейка или генератор может обеспечить при нулевом токе течет через него. Ключевое различие между напряжением на клеммах и ЭДС заключается в том, что напряжение на клеммах — это напряжение замкнутой цепи, тогда как ЭДС — это напряжение разомкнутой цепи.

№ по каталогу:

1. «Напряжение на клеммах». Колибри Учитель в коробке .

Изображение предоставлено:

1. «ЭДС Фарадея» Эвиатар Бах — собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia
2. «Трехфазная трехпроводная сеть, полная мгновенная мощность которой измеряется с использованием мгновенных линейных напряжений и токов. , принимая фазу B за общую, подключенную к двум элементам с двумя клеммами ». Автор Alej27 — собственная работа (CC BY-SA 4. 0) через Commons Wikimedia

ЭДС и напряжение

Всякий раз, когда ток не течет по линии, ЭДС равна предполагаемой разногласия между двумя сторонами. Напряжение определяется как количество энергии, необходимое для перемещения электрических зарядов с одной стороны линии на другую, деленное на общее количество зарядов. В результате, хотя ЭДС и напряжение неразрывно связаны между собой, они все же сильно различаются.

Основное различие между ЭДС и напряжением заключается в том, что ЭДС действительно является измерением напряжения, генерируемого внутри электрического компонента, тогда как напряжение на самом деле является измерением энергии, производимой вне такого электрического блока. Это количество энергии, выделяемой одной ячейкой на единицу кулоновских зарядов, протекающих через эту ячейку. Напряжение, с другой стороны, представляет собой предполагаемый энергетический дисбаланс между двумя точками внутри цепи.

Что такое напряжение?

Напряжение описывается как разность электрических потенциалов каждой единицы заряда между двумя точками электрического поля (также называемая изменением электрического потенциала, электродвижущей силой ЭДС, электрическим давлением, а также электрическим напряжением). Напряжение было представлено математически (например, в формулах) символами «V», а также «E».

Напряжение — это усилие, необходимое для передачи одной единицы энергии между двумя точками в любой статической электрической цепи. Напряжение может быть выражено математически как

Напряжение = Выполненная работа (Вт)/ Заряд (Q)

Где работа измеряется в джоулях, а заряд измеряется в кулонах.

Следовательно, напряжение = джоуль/кулон

Напряжение можно определить как количество предполагаемой энергии, которая существует между двумя точками в любой цепи. Одна область имеет больший потенциал, в то время как другие обладают более слабым потенциалом. Напряжение, а также разность потенциалов будут представлять собой изменение заряда между более высокими и более низкими потенциалами.

Напряжение, а также разность потенциалов действуют как движущая сила для движения ионов по любой цепи. Чем больше давление, тем больше напряжение и, следовательно, больше количество электронов, движущихся по всей цепи. Электроны могли бы свободно перемещаться в открытом пространстве, если бы не было напряжения, а также разности потенциалов.

Напряжение часто называют электрическим током. Например, кабели с допустимым напряжением 1 кВ, 11 кВ, а также 33 кВ называются соответственно кабелями низкого напряжения, высокого напряжения и сверхвысокого напряжения.

Какая ЭДС (электродвижущая сила)?

Количество энергии, подаваемой на единицу электрического заряда источником тока, таким как генератор или, возможно, батарея, называется электродвижущим давлением (обозначается буквой E или ЭДС). Энергия преобразуется из одного типа в другой, когда генератор и, возможно, батарея работают на электромагнитном заряде, переносимом внутри себя. Каждая положительная клемма устройства заряжена положительно, тогда как любая отрицательная клемма заряжена отрицательно. Любая работа, совершаемая с единицей электрического заряда, или мощность, приобретаемая каждой единицей электрического заряда, определяется как электродвижущая сила. В глобальной метрической системе это обозначается буквой E, но также называется EMF.

Хотя термин Электродвижущая Сила подразумевает силу, это не реальная сила в традиционном смысле. В методе метр-килограмм-секунда он обычно измеряется с использованием вольт, что эквивалентно каждому джоулю на кулон электрических зарядов. Этот статвольт или другая энергия на единицу электростатического заряда, по-видимому, является электрической единицей электродвижущей силы в системе сантиметр-грамм-секунда.

В электромагнетизме, а также в электронике электродвижущая сила (определяемая в вольтах) представляет собой электрическую проводимость, создаваемую через любую неэлектрическую среду. Устройства, которые преобразуют различные формы энергии в электроэнергию, такие как батареи (преобразующие химическую энергию), а также генераторы, генерируют сильную электродвижущую силу (преобразующую механическую энергию). Эта идея давления воды иногда используется для объяснения электродвижущей силы. (В данном случае «энергия» не относится к силам, действующим телами друг на друга.)

При электромагнитной индукции ЭДС определяется как полная электромагнитная работа, совершаемая некоторыми электрическими зарядами (в данном случае электроном), если они прошли один раз через замкнутую систему твердого проводника. Для каждого изменяющегося во времени электромагнитного потока, соединяющего окружность благодаря вращающемуся электрическому векторному полю, векторное поле этого электрического потенциала также не указывается, однако эта ЭДС совершает действие, которое в мировых единицах измерения записывается буквой E, хотя часто называется ЭДС.

Основные различия между ЭДС и напряжением

Основное различие между ЭДС и напряжением состоит в том, что первое указывает на напряжение в каждом источнике электричества, а второе отражает разность потенциалов между двумя точками
Уровень ЭДС постоянно регулируется. Интенсивность зарядов напряжения может варьироваться. В результате напряжение может не обладать постоянной интенсивностью 90–108
Последнее различие между ними заключается в типе измерительного прибора, используемого для каждого из них. Этот измеритель ЭДС используется для измерения ЭДС, тогда как вольтметр использовался для измерения напряжения

Другое различие обеспечивается происхождением обоих. Возможны динамо-машины, электромагнитные батареи, солнечные элементы и другие источники ЭМП. Электрические и магнитные поля генерируют напряжение 90 108
Другим важным различием между ЭДС и напряжением, по-видимому, является действие сил. Напряжение действительно является действием некулоновской энергии, тогда как ЭДС было бы действием кулоновской силы
Всякий раз, когда через эту ячейку не протекает ток, можно рассчитать ЭДС между этими двумя клеммами, но напряжение можно рассчитать только между двумя точками. Это существенное различие между ЭДС и напряжением

Другим интригующим отличием является их причинно-следственная связь. Напряжение было вызвано ЭДС, в то время как напряжение было бы результатом ЭДС