Sumber EMF dengan litar luaran tertutup
Sebab pemisahan cas dan menyebabkannya bergerak dalam litar tertutup dipanggil daya gerak elektrik (emf, emf).
Nilai EMF mana-mana sumber di mana pemisahan cas berlaku dianggarkan daripada kerja yang dibelanjakan oleh medan untuk memindahkan cas unit daripada elektrod yang berpotensi lebih rendah kepada elektrod yang berpotensi lebih tinggi.
Selaras dengan takrifan potensi, kerja ini adalah sama dengan perbezaan potensi cas yang dipisahkan, yang, seperti punca pemisahan cas, dipanggil daya elektromotif.
Jika pengapit sumber disambungkan kepada badan konduktif dan dengan itu mencipta litar tertutup, maka ia akan ditubuhkan elektrik, yang arahnya bertepatan dalam litar luaran dengan arah EMF. Di dalam sumber, pengasingan cas berlaku sepanjang masa dan beza potensi dikekalkan.
Pergerakan zarah bercas dengan kehadiran arus mempunyai arah yang sama sepanjang litar tertutup, dan kerja yang dibelanjakan oleh medan untuk menggerakkan cas unit di sepanjang litar tertutup boleh dianggarkan dengan nilai yang juga sama dengan kerja daya di dalam sumber yang menggerakkan cas unit daripada elektrod negatif ke elektrod positif berbanding daya medan elektrik.
Dalam arus elektrik terus, cas yang tertumpu pada elektrod sumber dipulihkan secara berterusan, dan medan di sekeliling elektrod yang disebabkan oleh cas ini mempunyai ciri yang sama seperti dalam litar luaran terbuka: ia berpotensi. Berbeza dengan medan elektrostatik cas yang dijana semula secara berterusan, ia dipanggil medan pegun.
Medan pegun berbeza daripada medan elektrostatik bukan sahaja kerana cas punca medan ini sentiasa dipulihkan, tetapi juga kerana medan sedemikian terletak di sekeliling badan pengalir dan di dalam badan ini. Untuk medan pegun yang mempunyai watak yang sama dengan medan berpotensi, untuk sebarang gelung tertutup yang tidak melalui sumber EMF.
Merujuk kepada analogi hidrodinamik dalam kes litar luaran tertutup sumber EMF, kita mesti membayangkan operasi sistem hidraulik dengan paip longkang terbuka, di mana, katakan, terdapat penerima tertentu (motor hidraulik). Untuk mengekalkan perbezaan paras yang berterusan antara tangki, pam mesti mengisi semula jumlah cecair dalam tangki atas yang mengalir melalui paip longkang.
Kerja yang dibelanjakan oleh enjin untuk menaikkan jumlah cecair ini adalah berkadar dengan perbezaan tahap dan boleh dicirikan oleh nilai perbezaan ini. Kerja yang dilakukan oleh aliran bendalir jatuh dari aras atas ke aras bawah adalah berkadar dengan perbezaan aras yang sama dan, jika tiada kehilangan dibenarkan, adalah sama dengan kerja yang dilakukan oleh enjin.
Daya gerak elektrik dalam beberapa sumber boleh dikatakan bebas daripada nilai arus elektrik dalam litar, itulah sebabnya ia sering diandaikan bahawa ia kekal sama semasa melahu sumber dan pada beban penuh. Walau bagaimanapun, sebagai peraturan, EMF semasa mengecas sumber adalah sedikit berbeza daripada nilai EMF semasa melahu (biasanya kurang).
Perubahan dalam EMF dalam kes ini dijelaskan oleh reaksi sumber yang dipanggil. Sebagai contoh, dalam sumber EMF kimia penurunannya diperhatikan berkaitan dengan fenomena polarisasi, dalam penjana mesin elektrik — disebabkan oleh pengenaan arus beban yang diarahkan ke arah yang bertentangan dengan medan magnet pada medan magnet.
Perbezaan potensi antara titik individu dalam litar elektrik bergantung kepada pengagihan voltan di sepanjang litar. Khususnya, perbezaan potensi antara terminal sumber bergantung pada nisbah antara rintangan luaran dan dalaman sumber, atau apa yang dipanggil penurunan voltan dalaman.
Daya gerak elektrik boleh tertumpu pada bahagian litar elektrik yang sangat terhad dalam lompatan (yang, sebagai contoh, berlaku dalam galvanik, termoelektrik, dan juga dalam sumber lain di mana EMF timbul pada titik sentuhan bahan yang berbeza) atau diedarkan atas beberapa bahagian litar sumber dalaman.
Kami bertemu dengan kes terakhir dalam penjana mesin elektrik, di mana ggl teraruh pada panjang wayar yang agak panjang semasa ia bergerak dalam medan magnet, dan jumlah gm ialah hasil tambah gm asas yang teraruh dalam bahagian individu litar. Jumlah nilai ini adalah sama dengan beza potensi antara permulaan dan penghujung wayar.
Dalam analisis dan pengiraan litar elektrik yang mengandungi EMF, selalunya diandaikan bahawa EMF bersifat tertumpu. Kehadiran rintangan dalaman sumber diambil kira dengan memperkenalkan rintangan pada tambahan.
Oleh kerana EMF mencirikan transformasi satu atau satu lagi jenis tenaga kepada tenaga elektrik semasa laluan arus, apabila bercakap tentang sumber EMF atau arus, istilah "sumber tenaga (elektrik)" juga digunakan. Semua istilah ini adalah sinonim apabila ia datang kepada sumber sebenar.
Kadang-kadang apabila mereka mengira dan menganalisis litar elektrik, mereka membuat perbezaan sumber semasa dan sumber EMF.
Sumber EMF difahami sebagai sumber tenaga sedemikian, EMF yang boleh dianggap bebas daripada nilai rintangan dalaman, dan EMF sumber sedemikian mesti cenderung kepada infiniti. Kadang-kadang ini dicapai melalui penyelesaian skematik, penggunaan peranti penstabil, dsb.