Ηλεκτρεγερτική δύναμη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Vanakaris (συζήτηση | συνεισφορές)
μόνο στη μονάδα μέτρησης έλεγε διαφορά, παντού αλλού έλεγε σωστά δυναμικό όχι διαφορά δυναμικού
μ Αναίρεση έκδοσης 2456864 από τον Vanakaris (Συζήτηση χρήστη:Vanakaris) - χωρίς συζήτηση
Γραμμή 1: Γραμμή 1:
'''Ηλεκτρεγερτική δύναμη''' (συντομογραφικά: '''ΗΕΔ''') είναι το ''[[πηλίκο]] του [[Έργο (φυσική)|έργου]] ανά μονάδα [[ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικού φορτίου]]'' κατά μήκος μιας κλειστής διαδρομής, το οποίο χρειάζεται να αποδοθεί στη μονάδα του φορτίου ώστε αυτό να κινηθεί σε έναν πλήρη κύκλο στη διαδρομή αυτή. Στην περίπτωση που το κύκλωμα είναι ανοικτό, όπως σε μια ασύνδετη [[μπαταρία]], το έργο αφορά τη μετακίνηση του μοναδιαίου φορτίου από τον ένα πόλο της μπαταρίας στον άλλο. Η ΗΕΔ μετράται σε μονάδες [[ενέργεια]] προς φορτίο, δηλαδή σε [[Βολτ]], στο [[διεθνές σύστημα μονάδων]]. ''Δεν πρόκειται όμως για [[Διαφορά δυναμικού#Διαφορά Ηλεκτρικού Δυναμικού (Ηλεκτρική Τάση)|διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού]]'' και αυτό γίνεται εμφανές όταν εξετάζουμε την περίπτωση επαγωγικής εφαρμογής ΗΕΔ σε κύκλωμα κλειστού βρόχου, όπου η έννοια της διαφοράς δυναμικού δεν ορίζεται. Η ορολογία «Ηλεκτρεγερτική δύναμη» χρησιμοποιήθηκε ακριβώς για να δώσει έμφαση στο διαχωρισμό της έννοιας της ΗΕΔ από την έννοια της «διαφοράς δυναμικού». Πρέπει να προσεχθεί όμως πως ''δεν πρόκειται για [[δύναμη]]''.
{{Πηγές|14|09|2010}}

'''Ηλεκτρεγερτική δύναμη''' (συντομογραφικά: '''ΗΕΔ''') είναι η "δύναμη" που προκαλεί τη ροή ηλεκτρονίων σε οποιοδήποτε κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα. Ο όρος "δύναμη" χρησιμοποιείται για ιστορικούς λόγους παρότι δεν πρόκειται για [[δύναμη]] αλλά για [[Ηλεκτρικό δυναμικό|δυναμικό]], δηλαδή [[ενέργεια]] ανά μονάδα [[ηλεκτρικό φορτίο|ηλεκτρικού φορτίου]]. Ακριβέστερα, η ΗΕΔ είναι το εξωτερικό έργο που απαιτείται ανά μονάδα φορτίου για τη δημιουργία διαφοράς δυναμικού σε δύο ανοιχτούς ακροδέκτες μιας [[ηλεκτρική πηγή|ηλεκτρικής πηγής]]. Για να το κατανοήσουμε μπορούμε να φανταστούμε την ηλεκτρεγερτική δύναμη ως αυτό που σπρώχνει τα θετικά φορτία προς τον ένα πόλο και τα αρνητικά προς τον άλλο. Αν τα δύο άκρα συνδεθούν σε κλειστό κύκλωμα θα έχουμε ροή [[ηλεκτρικό ρεύμα|ρεύματος]] και κατανάλωση της ισχύος που προσδίδεται από την ΗΕΔ στο υπόλοιπο σύστημα. Το ρεύμα διέρχεται και μέσα από το κύκλωμα αλλά και μέσα από την πηγή, με αποτέλεσμα η πολική τάση, η οποία τροφοδοτεί το ηλεκτρικό κύκλωμα, να είναι πλέον μικρότερη από την ΗΕΔ της πηγής, λόγω της εσωτερικής [[ηλεκτρική αντίσταση|αντίστασης]] της πηγής, όπου επίσης καταναλώνεται [[ισχύς]].
== Εφαρμογή πηγής ΗΕΔ σε κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα ==
Αν τα δύο άκρα μιας πηγής ΗΕΔ, όπως μια μπαταρία, συνδεθούν σε κλειστό κύκλωμα, θα έχουμε ροή [[ηλεκτρικό ρεύμα|ηλεκτρικού ρεύματος]] και κατανάλωση της [[ισχύς|ισχύος]], που προσδίδεται από την ΗΕΔ, στην πηγή και στο υπόλοιπο σύστημα. Το ρεύμα διέρχεται και μέσα από το κύκλωμα αλλά και μέσα από την πηγή, με αποτέλεσμα η πολική τάση, η οποία τροφοδοτεί το ηλεκτρικό κύκλωμα, να είναι πλέον μικρότερη από την ΗΕΔ της πηγής, λόγω της εσωτερικής [[ηλεκτρική αντίσταση|αντίστασης]] της πηγής.


==Μονάδα Μέτρησης==
==Μονάδα Μέτρησης==
Όπως όλα τα μεγέθη ενέργειας ανά μονάδα φορτίου, η μονάδα μέτρησης της ΗΕΔ είναι το [[Βόλτ|Volt]].
Η μονάδα μέτρησης της ΗΕΔ είναι το [[Βολτ|Volt]].


== Πηγές ΗΕΔ ==
== Πηγές ΗΕΔ ==
Ηλεκτρεγερτική δύναμη μπορεί να παρέχει οποιαδήποτε [[πηγή τάσης|πηγή ηλεκτρικής τάσης]], όπως:
Ηλεκτρεγερτική δύναμη μπορεί να παρέχει οποιαδήποτε [[πηγή ηλεκτρικής τάσης|πηγή ηλεκτρικής τάσης]], όπως:
*[[μπαταρία]] (συσσωρευτής)
*[[μπαταρία]] (συσσωρευτής)
*φορτισμένος [[πυκνωτής]]
*φορτισμένος [[πυκνωτής]]

Έκδοση από την 15:50, 31 Δεκεμβρίου 2010

Ηλεκτρεγερτική δύναμη (συντομογραφικά: ΗΕΔ) είναι το πηλίκο του έργου ανά μονάδα ηλεκτρικού φορτίου κατά μήκος μιας κλειστής διαδρομής, το οποίο χρειάζεται να αποδοθεί στη μονάδα του φορτίου ώστε αυτό να κινηθεί σε έναν πλήρη κύκλο στη διαδρομή αυτή. Στην περίπτωση που το κύκλωμα είναι ανοικτό, όπως σε μια ασύνδετη μπαταρία, το έργο αφορά τη μετακίνηση του μοναδιαίου φορτίου από τον ένα πόλο της μπαταρίας στον άλλο. Η ΗΕΔ μετράται σε μονάδες ενέργεια προς φορτίο, δηλαδή σε Βολτ, στο διεθνές σύστημα μονάδων. Δεν πρόκειται όμως για διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού και αυτό γίνεται εμφανές όταν εξετάζουμε την περίπτωση επαγωγικής εφαρμογής ΗΕΔ σε κύκλωμα κλειστού βρόχου, όπου η έννοια της διαφοράς δυναμικού δεν ορίζεται. Η ορολογία «Ηλεκτρεγερτική δύναμη» χρησιμοποιήθηκε ακριβώς για να δώσει έμφαση στο διαχωρισμό της έννοιας της ΗΕΔ από την έννοια της «διαφοράς δυναμικού». Πρέπει να προσεχθεί όμως πως δεν πρόκειται για δύναμη.

Εφαρμογή πηγής ΗΕΔ σε κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα

Αν τα δύο άκρα μιας πηγής ΗΕΔ, όπως μια μπαταρία, συνδεθούν σε κλειστό κύκλωμα, θα έχουμε ροή ηλεκτρικού ρεύματος και κατανάλωση της ισχύος, που προσδίδεται από την ΗΕΔ, στην πηγή και στο υπόλοιπο σύστημα. Το ρεύμα διέρχεται και μέσα από το κύκλωμα αλλά και μέσα από την πηγή, με αποτέλεσμα η πολική τάση, η οποία τροφοδοτεί το ηλεκτρικό κύκλωμα, να είναι πλέον μικρότερη από την ΗΕΔ της πηγής, λόγω της εσωτερικής αντίστασης της πηγής.

Μονάδα Μέτρησης

Η μονάδα μέτρησης της ΗΕΔ είναι το Volt.

Πηγές ΗΕΔ

Ηλεκτρεγερτική δύναμη μπορεί να παρέχει οποιαδήποτε πηγή ηλεκτρικής τάσης, όπως:

ΗΕΔ λόγω μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου

Ενώ σε μια μπαταρία, η ΗΕΔ οφείλεται στην αποθηκευμένη χημική της ενέργεια που προκαλεί το χωρισμό των θετικών από τα αρνητικά φορτία κατευθύνοντάς τα προς τους δύο πόλους της, την άνοδο(+) και την κάθοδο(-) αντίστοιχα, σε μια ηλεκτρογεννήτρια παράγεται από μαγνητικό πεδίο το οποίο κινείται σε σχέση με αγωγό.

Ορισμός

Ορίζουμε σαν ροή Φ που περνά από μια διατομή εμβαδού S, το γινόμενο της εντάσεως Β του μαγνητικού πεδίου επί το εμβαδόν S

Με την βοήθεια αυτής της σχέσης ορίζεται η Ηλεκτρεγερτική Δύναμη σαν:

Ανάλυση

Από τον ορισμό της γίνεται προφανές ότι η ανάπτυξη αυτής της δύναμης μπορεί να γίνει με 2 τρόπους:

  • Με μεταβολή της εντάσεως του μαγνητικού πεδίου
  • Mε μεταβολή της διατομής αγωγού, δηλαδή του μέτρου του διανύσματος

Για πρακτικούς λόγους συνήθως μεταβάλλεται η ένταση καθώς ο αγωγός είναι σταθερού εμβαδού. Σε αυτή την περίπτωση η μεταβολή του εμβαδού της διατομής στο χρόνο είναι μηδέν, δηλ. και γι' αυτό ο 2ος όρος της εξίσωσης μηδενίζεται.

Εφαρμογή

Όταν ένας αγωγός με μήκος κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο εντάσεως , διαρρέεται από ρεύμα εντάσεως και έχει ταχύτητα , τότε παρατηρείται ότι ανάμεσα στα άκρα του δημιουργείται ΗΕΔ μέτρου και στον αγωγό ασκείται δύναμη Laplace μέτρου με φορά που δείχνεται από τον κανόνα του δεξιού χεριού (ακόμα και για τους αριστερόχειρες).