Qu'est-ce que la force électromotrice EMF

Force électromotrice (EMF) - dans un appareil qui effectue une séparation forcée des charges positives et négatives (générateur), la valeur numériquement égale à la différence de potentiel entre les bornes du générateur en l'absence de courant dans son circuit est mesurée en volts.

Sources d'énergie électromagnétique (générateurs) - appareils qui convertissent l'énergie de tout type non électrique en électricité. De telles sources, par exemple, satsa :

• les générateurs des centrales électriques (thermiques, éoliennes, nucléaires, hydroélectriques) qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique ;

• les cellules galvaniques (piles) et accumulateurs de tous types, qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique, etc.

EMF est numériquement égal au travail effectué par des forces externes pour déplacer une charge positive unitaire à l'intérieur de la source ou la source elle-même conduisant une charge positive unitaire dans un circuit fermé.

La force électromotrice EMF E est une grandeur scalaire qui caractérise la capacité d'un champ extérieur et d'un champ électrique induit à induire un courant électrique.La fem E est numériquement égale au travail (énergie) W en joules (J) dépensé par ce champ pour déplacer une charge unitaire (1 C) d'un point du champ à un autre.

L'unité de mesure de l'EMF est le volt (V). Ainsi, la fem est égale à 1 V si, lorsqu'une charge de 1 C se déplace dans un circuit fermé, un travail de 1 J est effectué : [E] = I J / 1 C = 1 V.

Frais de transfert via le site circuit électrique accompagnée d'une dépense énergétique.

Une valeur dont le chiffre est égal au travail que la source fait en conduisant une seule charge positive le long d'une section donnée du circuit est appelée tension U. Le circuit étant constitué de sections externes et internes, ils distinguent les concepts de tensions de l'externe Sections Uvsh et Uvt internes.

D'après ce qui a été dit, il est évident que la FEM de la source est égale à la somme des tensions des sections U externe et U interne du circuit :

E = Uears + UW

Cette formule exprime la loi de conservation de l'énergie pour un circuit électrique.

Il est possible de mesurer des tensions dans différentes parties du circuit uniquement avec le circuit fermé. La FEM est mesurée entre les bornes de la source en circuit ouvert.

Tension, FEM et chute de tension pour un réseau actif à deux bornes

Direction EMF - c'est la direction du mouvement forcé des charges positives à l'intérieur du générateur du moins au plus sous l'influence d'une nature autre qu'électrique.

La résistance interne du générateur est la résistance des éléments structurels qu'il contient.

Une source idéale d'EMF - un générateur, résistance interne qui est nul, et la tension à ses bornes est indépendante de la charge. La puissance d'une source EMF idéale est infinie.

Une image conditionnelle (schéma électrique) d'un générateur EMF idéal avec une valeur de E est illustrée à la Fig.1, un.

La vraie source EMF, contrairement à la source idéale, contient une résistance interne Ri et sa tension dépend de la charge (Fig. 1., b), et la puissance de la source est finie. Le circuit électrique d'un générateur EMF réel est une connexion en série d'un générateur EMF idéal E et de sa résistance interne Ri.

Sources EMF : a — idéales ; b — réel

En pratique, afin de rapprocher le mode de fonctionnement du générateur EMF réel du mode de fonctionnement idéal, la résistance interne du générateur réel Ri est essayée pour être aussi petite que possible, et la résistance de charge Rn doit être connectée au moins 10 fois la valeur de la résistance interne du générateur, soit il faut remplir la condition : Rn >> Ri

Pour que la tension de sortie d'un véritable générateur EMF soit indépendante de la charge, elle est stabilisée à l'aide de circuits électroniques spéciaux de stabilisation de tension.

Étant donné que la résistance interne d'un véritable générateur EMF ne peut pas être rendue infiniment petite, elle est minimisée et exécutée comme une norme pour la possibilité d'une connexion coordonnée des consommateurs d'énergie à celui-ci. En ingénierie radio, les valeurs de résistance de sortie standard des générateurs EMF sont de 50 ohms (norme industrielle) et 75 ohms (norme domestique).

Par exemple, tous les récepteurs de télévision ont une impédance d'entrée de 75 ohms et sont connectés aux antennes avec un câble coaxial d'exactement cette impédance caractéristique.

Afin de se rapprocher des générateurs EMF idéaux, les sources de tension d'alimentation utilisées dans tous les équipements électroniques industriels et domestiques sont réalisées à l'aide de circuits électroniques spéciaux pour stabiliser la tension de sortie, qui permettent de supporter une tension de sortie presque constante de la source d'alimentation dans une plage donnée des courants tirés par la source EMF (parfois appelée source de tension).

Sur les schémas électriques, les sources d'EMF sont représentées comme suit: E - une source d'EMF constante, e (t) est une source d'EMF harmonique (variable) sous la forme d'une fonction du temps.

La force électromotrice E d'une batterie de cellules identiques connectées en série est égale à la force électromotrice d'une cellule E multipliée par le nombre d'éléments n de la batterie : E = nE.

Voir aussi sur ce sujet : Sources de CEM et courant : principales caractéristiques et différences