EMF vs τάση: Διαφορά και σύγκριση

Το EMF ισούται με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο πόλων όταν δεν ρέει ρεύμα μέσω του κυκλώματος.

Η τάση αναφέρεται στην ενέργεια που απαιτείται για τη μεταφορά ενός ηλεκτρικού φορτίου από το ένα άκρο του κυκλώματος στο άλλο, διαιρούμενο με το μέγεθος του φορτίου. Έτσι, αν και το EMF και η τάση είναι εγγενώς συνδεδεμένα, είναι επίσης σημαντικά διαφορετικά.

Βασικές τακτικές

1. Το EMF σημαίνει ηλεκτροκινητική δύναμη και μετρά τη δυναμική ενέργεια που οδηγεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός κυκλώματος. Η τάση μετρά τη διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού μεταξύ δύο σημείων σε ένα κύκλωμα.
2. Το EMF είναι η συνολική ενέργεια που οδηγεί το ρεύμα μέσω ενός κυκλώματος, συμπεριλαμβανομένης της ενέργειας που χάνεται στην εσωτερική αντίσταση. Η τάση είναι η διαφορά ενέργειας μεταξύ δύο σημείων σε ένα κύκλωμα, εξαιρουμένης τυχόν εσωτερικής αντίστασης.
3. Το EMF μετριέται σε βολτ, όπως και η τάση. Ωστόσο, το EMF είναι η μέγιστη τάση που μπορεί να παραχθεί από μια πηγή, ενώ η τάση είναι ένα μέτρο της ενέργειας που υπάρχει σε ένα κύκλωμα κάθε δεδομένη στιγμή.

EMF έναντι τάσης

Το EMF είναι μια ηλεκτροκινητική δύναμη που μετρά τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο ηλεκτροδίων κυψέλης όταν το κύκλωμα δεν είναι συνδεδεμένο ή όταν το κύκλωμα είναι ανοιχτό. Η τάση είναι το μέτρο του δυνητική ενέργεια απαιτείται για τη μετακίνηση ενός ηλεκτρικού ρεύματος από το ένα σημείο στο άλλο σε ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Συγκριτικός πίνακας

Παράμετροι σύγκρισης	EMF	Τάση
Ορισμός	Ορίζεται ως η τάση που παράγεται σε μια ηλεκτρική πηγή.	Ορίζεται ως η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο δεδομένων σημείων σε ένα κύκλωμα.
Τύπος	Ε =I (R+r)	V= I + R
Ένταση	Διατηρήθηκε σταθερή η ένταση	Η ένταση δεν είναι σταθερή
Εργαλείο μέτρησης	Μετράται με μετρητή EMF.	Μετράται με βολτόμετρο.
Λειτουργία δύναμης	Λειτουργία δύναμης Coulomb.	Λειτουργία δύναμης χωρίς Coulomb.
Πηγές	Dynamo, ηλεκτροχημικά κύτταρα, ηλιακά κύτταρα.	Ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.

Τι είναι το EMF;

Το EMF είναι συντομογραφία της λέξης Electromotive Force, που ορίζεται ως η τάση που παράγεται μέσα σε ένα ηλεκτρικό στοιχείο. Η ενέργεια μετατρέπεται από τη μια μορφή στην άλλη σε μια γεννήτρια ή μια μπαταρία.

Για το σκοπό αυτό, ο ένας ακροδέκτης της γεννήτριας ή της μπαταρίας φορτίζεται θετικά και ο άλλος φορτίζεται αρνητικά.

Η εργασία που γίνεται ανά μονάδα φόρτισης υποδηλώνεται με EMF. Το EMF είναι η ενέργεια που παρέχει ένα κύτταρο ή μια μπαταρία ανά μονάδα κουλόμπ φορτίου που διέρχεται από αυτό.

Όταν δεν ρέει ρεύμα μέσω του κυκλώματος, το EMF ισούται με τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο ακροδεκτών. Το Volt είναι η μονάδα μέτρησης EMF. Το σύμβολο του EMF είναι ε.

Υπάρχουν αρκετοί εναλλακτικοί τύποι για τον υπολογισμό του EMF.

1. ε = V + Ηρ
2. Το V χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει την τάση του στοιχείου.
3. Έχω συνηθίσει να υποδηλώνω το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα.
4. Το r χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει την εσωτερική αντίσταση του στοιχείου.
5. Και το ε χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει EMF.

Ένας άλλος τύπος που χρησιμοποιείται για την εύρεση του EMF είναι:

• ε = E/Q όπου,
• Το ε σημαίνει EMF.
• Το E σημαίνει ενέργεια σε Joules.
• Το Q σημαίνει χρέωση σε κουλόμπ.

Ο τύπος μπορεί να τροποποιηθεί λαμβάνοντας υπόψη την εσωτερική αντίσταση του κυττάρου. Στη συνέχεια, εξάγουμε μια άλλη μέθοδο για τον υπολογισμό του EMF:

• Ε =I (R+r)
• Το ε σημαίνει EMF
• Δηλώνω το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα.
• Το R σημαίνει την αντίσταση που προσφέρει το κύκλωμα.
• Το R σημαίνει την εσωτερική αντίσταση του κυττάρου.

Τι είναι η τάση;

Η τάση είναι η ποσότητα δυναμικής ενέργειας που ρέει μεταξύ δύο σημείων ενός κυκλώματος. Ορίζεται επίσης ως η διαθέσιμη δυνητική ενέργεια ανά μονάδα φόρτισης.

Η τάση είναι η πίεση που απαιτείται για την ώθηση ανά μονάδα ηλεκτρικού φορτίου μέσω ενός αγώγιμου βρόχου σε ένα κύκλωμα. Μεταφέρει ένα φορτίο μονάδας από το ένα σημείο του κυκλώματος στο άλλο.

Η μονάδα μέτρησης για την τάση είναι ίδια με το EMF. Το όνομά του από τον Ιταλό επιστήμονα Alessandro Volta, τόσο το EMF όσο και η τάση μοιράζονται αυτή τη μονάδα μέτρησης.

Η Volta πιστώθηκε ότι ανακάλυψε την πρώτη ηλεκτρονική μπαταρία.

Έτσι, η τάση συμβολίζεται σε εξισώσεις ως 'V.' Η τάση είναι προϊόν ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων.

Ο νόμος του Ohm χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της πτώσης τάσης για το καθένα αντίσταση. Τα κοινά σύμβολα για την τάση περιλαμβάνουν V, ∆V, U, ∆U.

Ο τύπος για τον υπολογισμό της τάσης:

                      V= I + R όπου,

• Το V υποδηλώνει τάση.
• Υπονοώ το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα.
• Το R υποδηλώνει την αντίσταση.

Κύριες διαφορές μεταξύ EMF και τάσης

1. Η κύρια διαφορά μεταξύ EMF και τάσης είναι ότι το πρώτο αντιπροσωπεύει την τάση μέσα σε κάθε ηλεκτρική πηγή, ενώ το δεύτερο αντιπροσωπεύει τη διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο δεδομένων σημείων.
2. Η ένταση του EMF διατηρείται συνεχώς. Η ένταση των φορτίων τάσης μπορεί να κυμαίνεται. Έτσι, η τάση δεν έχει σταθερή ένταση.
3. Η τρίτη διαφορά μεταξύ των δύο μπορεί να υποδηλωθεί ως προς το όργανο μέτρησης που χρησιμοποιείται για το καθένα. Το EMF μετριέται χρησιμοποιώντας μετρητή EMF, ενώ η τάση μετριέται με βολτόμετρο.
4. Οι πηγές του καθενός προσφέρουν επίσης ένα άλλο σημείο διαφοράς. Οι πηγές EMF περιλαμβάνουν ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που παράγουν δυναμό, ηλεκτρομαγνητικά κύτταρα, ηλιακά κύτταρα και τάση. 
5. Μια άλλη αξιοσημείωτη διαφορά μεταξύ του EMF και της τάσης είναι η λειτουργία δύναμης. Το EMF είναι μια λειτουργία δύναμης Coulomb, ενώ η τάση είναι μια λειτουργία δύναμης χωρίς Coulomb.
6. Ενώ το EMF μπορεί να μετρηθεί μεταξύ των δύο ακροδεκτών όταν δεν ρέει ρεύμα μέσα από το στοιχείο, η τάση μπορεί να μετρηθεί μεταξύ δύο σημείων. Αυτή είναι μια σημαντική διαφορά μεταξύ EMF και τάσης.
7. Ένα άλλο ενδιαφέρον σημείο διαφοράς είναι η σχέση αιτίου-αποτελέσματός τους. Το EMF είναι η αιτία της τάσης και η τάση είναι το υποπροϊόν του EMF.

αναφορές

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7275191/
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/57096/

Τελευταία ενημέρωση: 11 Ιουνίου 2023