В разгар учебного года многим ученым деятелям требуется эдс формула для разных расчетов. Эксперименты, связанные с гальваническим элементом, так же нуждаются в информации об электродвижущей силе. Но для начинающих не так-то просто понять, что же это такое.
Формула нахождения эдс
Первым делом разберемся с определением. Что означает эта аббревиатура?
ЭДС или электродвижущая сила – это параметр характеризующий работу любых сил не электрической природы, работающих в цепях где сила тока как постоянного, так и переменного одинакова по всей длине. В сцепленном токопроводящем контуре ЭДС приравнивается работе данных сил по перемещению единого плюсового (положительного) заряда вдоль всего контура.
Ниже на рисунке представлена эдс формула.
Аст – означает работу сторонних сил в джоулях.
q — это переносимый заряд в кулонах.
Сторонние силы – это силы которые выполняют разделение зарядов в источнике и в итоге образуют на его полюсах разность потенциалов.
Для этой силы единицей измерения является вольт. Обозначается в формулах она буквой «E».
Только в момент отсутствия тока в батареи, электродвижущая си-а будет равна напряжению на полюсах.
ЭДС индукции:
ЭДС индукции в контуре, имеющем N витков:
При движении:
Электродвижущая сила индукции в контуре, крутящемся в магнитном поле со скоростью w:
Таблица значений
Простое объяснение электродвижущей силы
Предположим, что в нашей деревне имеется водонапорная башня. Она полностью наполнена водой. Будем думать, что это обычная батарейка. Башня — это батарейка!
Вся вода будет оказывать сильное давление на дно нашей башенки. Но сильным оно будет только тогда, когда это строение полностью наполнено H2O.
В итоге чем меньше воды, тем слабее будет давление и напор струи будет меньше. Открыв кран, заметим, что каждую минуту дальность струи будет сокращаться.
В результате этого:
- Напряжение – это сила с которой вода давит на дно. То есть давление.
- Нулевое напряжение — это дно башни.
С батареей все аналогично.
Первым делом подключаем источник с энергией в цепь. И соответственно замыкаем ее. Например, вставляем батарею в фонарик и включаем его. Изначально заметим, что устройство горит ярко. Через некоторое время его яркость заметно понизится. То есть электродвижущая сила уменьшилась (вытекла если сравнивать с водой в башне).
Если брать в пример водонапорную башню, то ЭДС это насос качающие воду в башню постоянно. И она там никогда не заканчивается.
Эдс гальванического элемента — формула
Электродвижущую силу батарейки можно вычислить двумя способами:
- Выполнить расчет с применением уравнения Нернста. Нужно будет рассчитать электродные потенциалы каждого электрода, входящего в ГЭ. Затем вычислить ЭДС по формуле .
- Посчитать ЭДС формуле Нернста для суммарной ток образующей реакции, протекающей при работе ГЭ.
Таким образом вооружившись данными формулами рассчитать электродвижущую силу батарейки будет проще.
Где используются разные виды ЭДС?
- Пьезоэлектрическая применяется при растяжении или сжатии материала. С помощью нее изготавливают кварцевые генераторы энергии и разные датчики.
- Химическая используется в гальванических элементах и аккумуляторах.
- Индукционная появляется в момент пересечения проводником магнитного поля. Ее свойства применяют в трансформаторах, электрических двигателях, генераторах.
- Термоэлектрическая образуется в момент нагрева контактов разнотипных металлов. Свое применение она нашла в холодильных установках и термопарах.
- Фото электрическая используется для продуцирования фотоэлементов.