전자력 (EMF) 및 전위차 (PD)

EMF와 PD는 모두 볼트로 측정되지만 동일하지 않습니다.전기 및 전자 회로 설계에서의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.이것은 혼란을 방지하고 올바른 용어를 사용하도록 도와줍니다.이 기사는 이러한 기본 개념을 탐구하여 무엇을 다르게 만드는지, 사용 방법 및 다양한 전기 구성 요소에서 함께 작동하는 방식을 설명합니다.이 기사는 EMF와 PD의 이론을 설명 할뿐만 아니라 간단한 배터리에서 복잡한 전자 장치에 이르기까지 실제 생활에서 어떻게 적용되는지 보여줍니다.이러한 원칙을 아는 것은 전자 흐름 및 전압 수준을 정확하게 제어하여 기술을 향상시키고 전기 시스템을보다 효율적이고 효과적으로 만드는 데 좋습니다.

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그림 1 : 전자력 (EMF) 및 전위차 (PD)

전자력 이해 (EMF)

전자력 또는 EMF는 전자기가 전기 회로에서 움직이는 기본 아이디어입니다.EMF는 전원이 생성하는 전류에 관계없이 각 전하 장치에 전원이 제공하는 에너지입니다.이것은 에너지가 전기로 바뀌는 발전기 및 배터리와 같은 장치에서 중요합니다.EMF는 종종 전류가 흐르지 않을 때 전원이 제공하는 전압으로 생각되며, 결과가 아닌 에너지 이동의 시작점으로서의 역할을 보여줍니다.

일상적으로 EMF는 배터리가 회로를 통해 전류를 밀어 내면서도 전기가 흐르지 않도록하는 이유입니다.물리학에서 EMF는 외부 및 내부 저항을 고려하여 회로 주변에서 전하를 이동하는 데 필요한 작업입니다.

그림 2 : 전기 화학적 세포

그림 3 : EMF 작업 원리

전위차 (전압)는 무엇입니까?

전압으로도 알려진 전위차는 회로의 두 지점 사이의 전기 에너지 차이를 측정하여 충전이 이러한 지점 사이를 이동할 때 얼마나 많은 에너지를 얻거나 손실되는지를 보여줍니다.이 차이는 저항기 나 커패시터와 같은 회로 부품을 통해 전류 흐름을 만들어 열, 빛 또는 다른 형태의 에너지로 변합니다.

전위차라고도하는 전압은 전기 공학 이론과 실무에서 중요합니다.전압, 전류 및 저항을 연결하는 도체와 OHM 법칙의 일부를 통해 전자를 움직이는 에너지를 나타냅니다.전압은 마이크로 칩의 트랜지스터와 같은 장치, LED 조명 및 배터리 충전 및 배출 관리에 적합합니다.고전압은 장거리에 대한 에너지 손실을 최소화하기 위해 전력 전송에 유용합니다.

전자 회로에서 전압 레벨은 디지털 회로의 행동 방식을 제어하고 반도체 장치가 켜거나 끄는시기를 결정하며 전기 모터의 성능 및 수명에 영향을 미칩니다.

그림 4 : PD에서 측정 된 에너지

그림 5 : 전압 극성

전자력 (EMF) 및 전위차 (PD) 비교

EMF와 전위차의 차이를 설명하려면 회로의 간단한 배터리를 생각해보십시오.배터리에 1.5 볼트와 같은 전압은 EMF이며, 이는 회로를 통해 전류를 밀어 넣는 최대 힘입니다.그러나 배터리가 사용되는 경우, 하중이 무거운 하중 또는 연령에 따라이 전압은 내부 저항으로 인해 떨어집니다.

EMF (Electromotive Force)는 배터리가 아무것도 전원을 공급하지 않을 때 전압입니다.배터리의 내부 전력입니다.전위차는 배터리가 회로에 전원을 공급할 때 보는 실제 전압입니다.부하가 없으면 전위차는 EMF와 같습니다.그러나 하중이 연결되면 EMF가 동일하게 유지 되더라도 전위차가 떨어집니다.

전위차 (PD)	vs.	전자력 (EMF)
발생합니다 전류가 저항을 통해 흐를 때	정의	그만큼 셀이나 배터리로 생성 된 전기 힘
PD 효과입니다.	관계	EMF 원인입니다
영 전류가 흐르지 않으면	전류의 존재	존재합니다 전류가 흐르지 않더라도
볼트	단위	볼트
변화 회로를 기반으로합니다	불변	남아 있습니다 동일합니다
다섯	상징	이자형
의존합니다 두 지점 사이의 저항	저항에 대한 의존성	하다 저항에 의존하지 않습니다
다섯 = ir	공식	이자형 = I (R + R)
빛 구근	예	셀, 배터리

그림 6 : 회로도 EMF 및 PD

예제 문제

Problem 1: 터미널이 서로 직접 연결될 때 2 볼트와 0.02 옴의 내부 저항으로 배터리를 통해 흐르는 전류를 찾으십시오.

이를 알아 내기 위해, 우리는 OUM의 법칙, 전압, 전류 및 저항과 관련된 공식을 사용할 것입니다.

먼저, 우리가 알고있는 것을 나열하겠습니다.

• 전압 (v) = 2 볼트

• 내부 저항 (R) = 0.02 Ohms

• 옴의 법칙 = v = ir

그러나 우리는 현재 (i)를 찾고자합니다. 그래서 우리는 다음의 공식을 재정렬합니다.

따라서 터미널을 연결하면 100A의 전류가 배터리를 통해 흐릅니다.

Problem 2: 10 볼트, 5 옴 내부 저항, 5 옴의 하중 저항이 직렬로 연결된 배터리를 통해 흐르는 전류를 찾으십시오.또한 배터리의 터미널 전압을 계산하십시오.

다시, Ohm의 법칙은 우리의 가이드가 될 것이지만 이번에는 배터리의 내부 저항과 부하 저항의 두 가지 저항을 다루고 있습니다.

우리가 아는 것은 다음과 같습니다.

• EMF (전압) = 10 볼트

• 부하 저항 (Rload) = 5 옴

• 내부 저항 (R) = 5 옴

현재를 찾기 위해 공식을 사용합니다.

따라서, 1 amp의 전류가 회로를 통해 흐릅니다.

배터리의 터미널 전압 (실제로 터미널에서 측정하는 전압)을 찾으려면 EMF의 내부 저항을 가로 질러 전압 강하를 빼냅니다.

이것은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

따라서 단자 전압은 5 볼트입니다.이는 배터리가 자체 내부 저항에 걸쳐 원래 전압의 일부를 잃어 터미널에서 5 볼트를 남겨두고 있음을 알려줍니다.

결론

ELF (Electromotive Force) 및 전위차 (PD)에 대한 논의는 회로 설계 및 작동에 필요한 전기의 중요한 기본 아이디어를 다룹니다.EMF의 차이, 즉 하중에 연결되지 않은 경우 전원의 전압과 소스를 사용하는 경우 전압 인 PD를 설명함으로써 기사는 다른 상황에서 전기 장치가 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하는 데 도움이됩니다..예제가 포함 된 문제는 이러한 개념이 실생활에서 어떻게 적용되는지 보여 주므로 왜 중요한지 분명히합니다.이러한 이해는 이론적으로 배운 내용을 이론적 공학에 연결하여 더 나은 전기 시스템을 만드는 데 도움이됩니다.이러한 아이디어를 철저히 분석하여 현대 전자 제품을 계속 발전시켜 기술을보다 강력 할뿐만 아니라 더 신뢰할 수 있고 지속 가능하게 만들 수 있습니다.

자주 묻는 질문 [FAQ]

1. 전자 력의 예는 무엇입니까?

전자 력의 예는 배터리에 의해 생성 된 전압입니다.예를 들어, 일반적인 AA 배터리는 약 1.5 볼트의 EMF를 생성합니다.배터리가 회로에 연결되지 않은 경우 (즉, 전류가 흐르지 않음) EMF는 터미널에서 측정 할 수 있습니다.이 전압은 배터리 내부에서 발생하는 화학 반응으로 인한 것이며 전하 분리를 생성하고 결과적으로 전압을 생성합니다.

2. 전위차의 예는 무엇입니까?

전위차의 예는 회로의 전구를 가로 지르는 전압입니다.12 볼트 배터리가 12 볼트로 설계된 전구에 연결되면 전구 터미널의 전위차는 12 볼트이며 전구가 작동하는 동안.이 잠재적 차이로 인해 전류가 전구를 통해 흐르고 조명을 켜십시오.

3. 세포의 전자 력 단위는 무엇입니까?

전자력의 단위는 전위차와 동일한 볼트 (V)입니다.전류 흐름과 무관하게 셀에 의해 생성 된 전위를 정량화합니다.

4. EMF는 전위차보다 얼마나 큰가?

EMF는 배터리 나 발전기가 하중이있는 실제 시나리오에서 전위차보다 클 수 있습니다.예를 들어, EMF가 9 볼트의 배터리를 고려하십시오.회로 드로잉 전류에 연결되면 배터리 단자에 걸쳐 측정 된 전위차는 내부 저항으로 인해 8.5 볼트로 떨어질 수 있습니다.원래 9 볼트는 EMF, 전류 흐름이 없을 때 최대 전위차 인 반면 8.5 볼트는 부하 하에서 실제 전위차입니다.

5. 전위차는 힘이나 에너지입니까?

잠재적 차이는 힘이나 에너지가 아닙니다.회로에서 두 지점 사이의 전위를 측정 한 것입니다.이 두 지점 사이의 전하를 이동하기 위해 단위 요금 당 필요한 작업을 나타냅니다. 볼트로 표시됩니다.

6. EMF와 전기 에너지가 동일합니까?

아니요, EMF와 전기 에너지는 동일하지 않습니다.EMF는 소스에 의해 생성 된 전위를 전기 전하로 이동하여 볼트로 표현합니다.반면에 전기 에너지는 전기 충전이 줄라도로 측정 된 회로를 통해 이동할 때 수행 된 실제 작업 또는 에너지를 말합니다.

7. EMF는 부정적 일 수 있습니까?

예, EMF는 측정 방향과 소스의 특성에 따라 음수 일 수 있습니다.예를 들어, 전기 발전기의 경우 측정 방향이 유도 된 EMF의 방향과 반대되는 경우 (물리학의 오른쪽 규칙에 따라) 측정 된 EMF는 음수입니다.이 음성 EMF는 유도 된 전압의 방향이 선택된 기준 방향과 반대임을 나타냅니다.