Wat is elektromotorische kracht?
Electromotive Force (EMF) is het verschil in spanning tussen de polen van een batterij, generator, thermokoppel of ander elektrisch apparaat. Het wordt meestal gedefinieerd als elektrische potentiële energie, waardoor stroom van het ene uiteinde van een circuit naar het andere kan gaan. Ladingsverschillen ontstaan meestal wanneer deeltjes, elektronen genaamd, zich op één terminal verzamelen en er minder aan de andere kant zijn. Ampères, spanning en interne weerstand worden wiskundig berekend om de elektromotorische kracht te bepalen, die doorgaans lager is dan de totale spanning van het systeem.
Voltaïsche cellen hebben vaak verschillende elektromotorische krachten. Deze worden meestal veroorzaakt door chemische reacties waarbij het oppervlak van een elektrode en een elektrolytische stof elkaar ontmoeten. Geïnduceerde elektromotorische kracht wordt gewoonlijk gebruikt in elektriciteitsproductie-installaties en wordt vaak bereikt door een spoel of geleider te gebruiken. Magnetische velden en de vorm van het elektrische circuit hebben ook invloed op inductie, die statisch kan zijn als het magnetische veld niet verandert, of dynamisch als het veld rond een geleider verandert.
Elektrische cellen gemaakt van nikkel-cadmium, nikkelmetaalhydride, loodzuur en lithium-ion kunnen een elektromotorische kracht produceren. Het concept is genoemd door Alessandro Volta, de uitvinder van de batterij. Hoewel het voor het eerst verwees naar de kracht die nodig was om verschillende ladingen te scheiden, werd de elektromotorische kracht herzien om de sterkte van een elektrisch veld in de jaren 1860 te karakteriseren. Het wordt meestal gegenereerd door batterijen, gebaseerd op de plaatsing van tegengesteld geladen metalen onderdelen in de apparaten.
Een thermokoppel heeft in het algemeen V-vormige metalen componenten die een EMF produceren bij verhitting. Waterverwarmers en open haarden werken vaak op deze manier, terwijl generatoren er gebruik van maken door een draad om een magneet te wikkelen. Chemische en magnetische krachten kunnen een effect hebben, evenals mechanische en zwaartekrachtsinvloeden. Inductie door middel van rotoren in een krachtgebouw beïnvloedt de elektromotorische kracht, terwijl verwarmings- en koelelementen van een thermo-elektrisch apparaat een temperatuurverschil creëren dat ook EMV beïnvloedt.
De elektromotorische kracht van een stroombron wordt vaak bepaald door de sterkte van externe maatregelen, op basis van hun ladingseenheid. Het kan uiteindelijk worden gedefinieerd door hoe dit een elektrische lading rond het volledige circuit krijgt, op basis van het gebruik van één bron. In de 21e eeuw wordt technologie zoals nanomagneten gecombineerd met elektromotorische kracht in onderzoek. Dit kan leiden tot zeer gevoelige magnetische sensoren, evenals nieuwe soorten batterijen op basis van magnetische en kwantumtechnologie.