Pole elektromagnetyczne a napięcie: różnica i porównanie

Pole elektromagnetyczne jest równe różnicy potencjałów między dwoma biegunami, gdy przez obwód nie przepływa żaden prąd.

Napięcie odnosi się do energii potrzebnej do przeniesienia ładunku elektrycznego z jednego końca obwodu na drugi, podzielonej przez wielkość ładunku. Zatem chociaż pole elektromagnetyczne i napięcie są ze sobą nierozerwalnie powiązane, różnią się one również znacząco.

Na wynos

1. EMF oznacza siłę elektromotoryczną i mierzy energię potencjalną, która napędza prąd elektryczny przez obwód; napięcie mierzy różnicę potencjałów elektrycznych pomiędzy dwoma punktami obwodu.
2. Pole elektromagnetyczne to całkowita energia napędzająca prąd przez obwód, łącznie z energią traconą na skutek oporu wewnętrznego; napięcie to różnica energii pomiędzy dwoma punktami obwodu, z wyłączeniem rezystancji wewnętrznej.
3. Pole elektromagnetyczne mierzy się w woltach, podobnie jak napięcie; jednakże pole elektromagnetyczne to maksymalne napięcie, jakie może wygenerować źródło, podczas gdy napięcie jest miarą energii obecnej w obwodzie w dowolnym momencie.

Pole elektromagnetyczne a napięcie

Pole elektromagnetyczne to siła elektromotoryczna mierząca różnicę potencjałów między dwiema elektrodami ogniwa, gdy obwód nie jest podłączony lub gdy obwód jest otwarty. Miarą jest napięcie energia potencjalna wymagane do przemieszczenia prądu elektrycznego z jednego punktu do drugiego w polu elektrycznym.

Tabela porównawcza

Parametry porównania	EMF	Napięcie
Definicja	Zdefiniowane jako napięcie wytwarzane w źródle elektrycznym.	Zdefiniowana jako różnica potencjałów między dwoma danymi punktami w obwodzie.
Formuła	Ε =I (R+r)	V= ja + R
Intensywność	Utrzymana stała intensywność	Intensywność nie jest stała
Przyrząd pomiarowy	Mierzone za pomocą miernika pola elektromagnetycznego.	Mierzone woltomierzem.
Działanie wymuszone	Działanie siły Coulomba.	Działanie sił niekulombowskich.
Źródła	Dynamo, ogniwa elektrochemiczne, ogniwa słoneczne.	Pola elektryczne i magnetyczne.

Co to jest pole elektromagnetyczne?

EMF to skrót od siły elektromotorycznej, zdefiniowanej jako napięcie wytwarzane w ogniwie elektrycznym. Energia jest przekształcana z jednej formy w drugą w generatorze lub akumulatorze.

W tym celu jeden zacisk generatora lub akumulatora zostaje naładowany dodatnio, a drugi ujemnie.

Praca wykonana na ładunek jednostkowy jest oznaczona przez pole elektromagnetyczne. Pole elektromagnetyczne to energia dostarczana przez ogniwo lub akumulator na jednostkę kulomba ładunku, który przez nie przechodzi.

Gdy przez obwód nie przepływa żaden prąd, pole elektromagnetyczne jest równe różnicy potencjałów między dwoma zaciskami. Wolt jest jednostką miary pola elektromagnetycznego. Symbolem pola elektromagnetycznego jest ε.

Istnieje kilka alternatywnych wzorów obliczania pola elektromagnetycznego.

1. ε = V + Ir
2. V służy do określenia napięcia ogniwa.
3. Przyzwyczaiłem się do kojarzenia prądu płynącego przez obwód.
4. r służy do określenia oporu wewnętrznego ogniwa.
5. A ε jest używane do określenia pola elektromagnetycznego.

Innym wzorem używanym do ustalenia pola elektromagnetycznego jest:

• ε = E/Q gdzie,
• ε oznacza pole elektromagnetyczne.
• E oznacza energię w dżulach.
• Q oznacza ładunek w kulombach.

Wzór można zmienić, biorąc pod uwagę opór wewnętrzny ogniwa. Następnie wyprowadzamy inną metodę obliczania pola elektromagnetycznego:

• Ε =I (R+r)
• ε oznacza pole elektromagnetyczne
• Mam na myśli prąd płynący przez obwód.
• R oznacza opór oferowany przez obwód.
• R oznacza opór wewnętrzny ogniwa.

Co to jest napięcie?

Napięcie to ilość energii potencjalnej przepływającej pomiędzy dwoma punktami obwodu. Definiuje się ją również jako energię potencjalną dostępną na jednostkę ładunku.

Napięcie to ciśnienie potrzebne do przepchnięcia jednostkowego ładunku elektrycznego przez pętlę przewodzącą w obwodzie. Przenosi ładunek jednostkowy z jednego punktu obwodu do drugiego.

Jednostka miary napięcia jest taka sama jak pole elektromagnetyczne. Nazwany na cześć włoskiego naukowca Alessandro Volty, zarówno pole elektromagnetyczne, jak i napięcie mają tę samą jednostkę miary.

Volcie przypisuje się odkrycie pierwszej baterii elektronicznej.

Napięcie jest zatem oznaczone w równania jako „V.” Napięcie jest iloczynem pól elektrycznych i magnetycznych.

Do obliczenia spadku napięcia dla każdego z nich stosuje się prawo Ohma opornik. Typowe symbole napięcia to V, ∆V, U, ∆U.

Wzór na obliczenie napięcia:

                      V= ja + R gdzie,

• V oznacza napięcie.
• Mam na myśli prąd przepływający przez obwód.
• R oznacza opór.

Główne różnice między polem elektromagnetycznym a napięciem

1. Główna różnica między polem elektromagnetycznym a napięciem polega na tym, że pierwsze reprezentuje napięcie wewnątrz każdego źródła elektrycznego, podczas gdy drugie reprezentuje różnicę potencjałów między dwoma danymi punktami.
2. Intensywność pola elektromagnetycznego jest stale utrzymywana. Natężenie ładunków napięciowych może się zmieniać. Zatem napięcie nie ma stałego natężenia.
3. Trzecią różnicę między nimi można określić w kategoriach instrumentu pomiarowego użytego w każdym przypadku. Pomiar pola elektromagnetycznego odbywa się za pomocą miernika pola elektromagnetycznego, natomiast napięcie za pomocą woltomierza.
4. Źródła każdego z nich oferują także inną różnicę. Źródła pola elektromagnetycznego obejmują pola elektryczne i magnetyczne wytwarzające dynama, ogniwa elektromagnetyczne, ogniwa słoneczne i napięcie. 
5. Kolejną zauważalną różnicą między polem elektromagnetycznym a napięciem jest działanie siłowe. Pole elektromagnetyczne jest działaniem siły kulombowskiej, natomiast napięcie jest działaniem siły niekulombowskiej.
6. Podczas gdy pole elektromagnetyczne można mierzyć między dwoma zaciskami, gdy przez ogniwo nie przepływa prąd, napięcie można mierzyć między dwoma punktami. Jest to zasadnicza różnica między polem elektromagnetycznym a napięciem.
7. Kolejną interesującą różnicą jest ich związek przyczynowo-skutkowy. Pole elektromagnetyczne jest przyczyną napięcia, a napięcie jest produktem ubocznym pola elektromagnetycznego.

Referencje

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

Ostatnia aktualizacja: 11 czerwca 2023 r