Was ist elektromotive Kraft?
Elektromotivkraft (EMF) ist die Differenz der Spannung zwischen den Klemmen einer Batterie, eines Generators, eines Thermoelements oder eines anderen elektrischen Geräts. Es ist typischerweise als elektrische potentielle Energie definiert, wodurch der Strom von einem Ende einer Schaltung zum anderen übergeht. Ladungsunterschiede werden normalerweise erzeugt, wenn Partikel, die als Elektronen an einem Terminal genannt werden, und am anderen Ende weniger von ihnen sind. Ampere, Spannung und interner Widerstand werden mathematisch berechnet, um die elektromotive Kraft zu bestimmen, die im Allgemeinen geringer ist als die Gesamtspannung des Systems.
Voltaische Zellen haben häufig unterschiedliche elektromotive Kräfte. Diese werden im Allgemeinen durch chemische Reaktionen ausgelöst, bei denen sich die Oberfläche einer Elektrode und eine elektrolytische Substanz trifft. Die induzierte elektromotive Kraft wird üblicherweise in Stromerzeugungsanlagen eingesetzt und wird häufig durch Verwendung einer Spule oder eines Leiters erreicht. Magnetfelder und die Form des elektrischen Stromkreises beeinflussen auch die Induktion, die statisch sein kann, wenn tDas Magnetfeld ändert sich nicht oder dynamisch, wenn sich das Feld um einen Leiter ändert.
Elektrische Zellen aus Nickel-Cadmium, Nickelmetall-Hydrid, Blei-Säure und Lithium-Ionen können eine elektromotive Kraft erzeugen. Das Konzept wurde von Alessandro Volta, dem Erfinder der Batterie, benannt. Während es sich zum ersten Mal auf die Kraft bezog, die für die Trennung verschiedener Ladungen erforderlich war, wurde die elektromotive Kraft überarbeitet, um die Stärke eines elektrischen Feldes in den 1860er Jahren zu charakterisieren. Es wird typischerweise durch Batterien erzeugt, basierend auf der Platzierung von entgegensetzten Metallteilen innerhalb der Geräte.
Ein Thermoelement hat im Allgemeinen V-förmige Metallkomponenten, die beim Erhitzen eine EMK erzeugen. Warmwasserbereiter und Kamine funktionieren oft auf diese Weise, während Generatoren ihn durch den Aufschwinden eines Drahtes um einen Magneten verwenden. Chemische und magnetische Kräfte können sich sowie mechanische und gravitative Einflüsse auswirken. Induktion durchDie Mittelwerte in einem Strombau beeinflussen die elektromotive Kraft, während das Erhitzen und Kühlelemente eines thermoelektrischen Geräts eine Temperaturdifferenz erzeugen, die sich auch EMF auswirkt.
Die elektromotive Kraft einer Stromquelle wird häufig durch die Stärke externer Maßnahmen ermittelt, basierend auf ihrer Ladungseinheit. Es kann letztendlich dadurch definiert werden, wie dies basierend auf der Verwendung einer Quelle eine elektrische Ladung um den gesamten Schaltkreis erhält. Im 21. Jahrhundert werden Technologien wie Nanomagnets mit elektromotiver Kraft in der Forschung kombiniert. Dies könnte zu magnetischen Sensoren führen, die hochempfindlich sind, sowie zu neuen Batteriensorten, die auf der Magnet- und Quantentechnologie basieren.