起電力とは

起電力（EMF）は、バッテリー、発電機、熱電対、またはその他の電気機器の端子間の電圧の差です。 通常、電気のポテンシャルエネルギーとして定義され、電流が回路の一方の端から別の端に流れるようにします。 通常、電荷の差は、一方の端子に電子と呼ばれる粒子が集まり、もう一方の端にある粒子の数が少ない場合に生じます。 アンペア、電圧、および内部抵抗は、一般にシステムの総電圧よりも低い起電力を決定するために数学的に計算されます。

ボルタ電池にはしばしば異なる起電力があります。 これらは一般に、電極の表面と電解質物質が出会う化学反応によって引き起こされます。 誘導起電力は、一般的に発電施設で使用され、多くの場合、コイルまたは導体を使用して達成されます。 磁場と電気回路の形状も誘導に影響します。誘導は、磁場が変化しない場合は静的である場合があり、導体の周りの場が変化する場合は動的である場合があります。

ニッケルカドミウム、ニッケル水素、鉛酸、およびリチウムイオンで作られた電池は、起電力を生成できます。 このコンセプトは、バッテリーの発明者であるアレッサンドロ・ボルタによって命名されました。 最初に異なる電荷を分離するために必要な力について言及していましたが、起電力は1860年代の電界の強さを特徴づけるために修正されました。 通常、デバイス内の反対に帯電した金属部品の配置に基づいて、バッテリーによって生成されます。

熱電対には一般に、加熱するとEMFを生成するV字型の金属部品があります。 給湯器と暖炉はしばしばこのように機能しますが、発電機はワイヤーを磁石に巻き付けることでそれを利用します。 化学的および磁力は、機械的および重力的な影響だけでなく、影響を与える可能性があります。 発電所のローターによる誘導は起電力に影響を与えますが、熱電デバイスの加熱要素と冷却要素は、EMFに影響を与える温度差を作成します。

電源の起電力は、多くの場合、充電単位に基づいて外部測定の強さによって決まります。 最終的には、1つのソースの使用に基づいて、回路全体でどのように電荷を取得するかによって定義できます。 21世紀には、ナノマグネットなどの技術が研究で起電力と組み合わされています。 これは、磁気および量子技術に基づいた新しい種類のバッテリーと同様に、非常に敏感な磁気センサーにつながる可能性があります。