Lực hoặc áp suất điện gây ra hoặc có xu hướng gây ra dòng điện chảy trong mạch, tương đương với sự khác biệt tiềm năng giữa các thiết bị đầu cuối và thường được đo bằng vôn. Vậy lực điện động hay suất điện động là gì và có ứng dụng ra sao trong cuộc sống. Hãy cùng Vật Tư 365 tìm hiểu trong bài viết sau đây nhé!
Suất điện động là gì?
Suất điện động hay Lực điện động có chữ viết tắt là E hoặc EMF là năng lượng cho mỗi đơn vị điện tích được truyền bởi một nguồn năng lượng như máy phát điện hoặc pin. Năng lượng được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác trong máy phát điện hoặc pin vì thiết bị hoạt động dựa trên điện tích được truyền trong chính nó. Một thiết bị đầu cuối của thiết bị bị sạc có điện tích dương, thiết bị kia bđược sạc có điện tích âm. Tương thích với các dòng ổ cắm 3 chấu thông dụng. Công việc được thực hiện trên một đơn vị điện tích, hoặc năng lượng đạt được trên mỗi đơn vị điện tích được gọi là suất điện động.
Lực điện động là đặc tính của bất kỳ nguồn năng lượng nào có khả năng điều khiển điện tích xung quanh mạch. Nó được viết tắt là E trong hệ đơn vị quốc tế nhưng cũng khá phổ biến với ký hiệu EMF (Electromotive Force). Suất điện động được sử dụng trong lưu lượng kế điện từ là một ứng dụng của định luật Faraday.
Đơn vị của suất điện động là gì?
Mặc dù tên của nó là lực điện động nhưng nó không thực sự là một lực. Nó thường được đo bằng đơn vị Volt (V). Trong các đơn vị tĩnh điện của hệ thống centimet-gram-giây, đơn vị lực điện động là statvolt, hoặc một erg trên mỗi đơn vị tĩnh điện của điện tích.
Công tính thức EMF
EMF có thể được viết theo điện trở bên trong của pin (r), cụ thể:
ε = I (r + R)
Từ định luật Ohm, sau đó chúng ta có thể sắp xếp lại về điện trở thiết bị đầu cuối:
ε = V + Ir
Trong đó:
- V là điện áp của tế bào
- I là dòng điện trên mạch
- r là điện trở bên trong của tế bào
- ε là lực điện động
EMF có thể được xác định bằng cách đo điện áp trên toàn mạch bằng vôn kế và dòng điện trong mạch bằng cách sử dụng Ammeter cho các điện trở khác nhau. Sau đó, chúng ta có thể thiết lập một mạch để xác định EMF như hình dưới đây.
Lực điện động có thể âm không?
Có, lực điện động có thể âm (-). Hãy xem xét một ví dụ trong đó một cuộn cảm đang tạo EMF để nó chống lại công suất đến. Sau đó, EMF được sản xuất được coi là tiêu cực vì hướng dòng chảy đối diện với công suất thực sự. Do đó, lực điện động có thể âm.
Sự khác biệt giữa điện áp đầu cuối và EMF là gì?
Sau đây là sự khác biệt giữa điện áp đầu cuối và EMF:
- Điện áp đầu cuối được định nghĩa là sự khác biệt tiềm năng trên các thiết bị đầu cuối của tải khi mạch được bật. Trong khi EMF được định nghĩa là sự khác biệt tiềm năng tối đa được cung cấp bởi pin khi không có dòng điện.
- Vôn kế được sử dụng để đo điện áp đầu cuối trong khi chiết áp được sử dụng để đo EMF.
Định luật Faraday liên quan đến suất điện động như thế nào?
Định luật Faraday nói rằng bất kỳ thay đổi nào trong từ trường của cuộn dây sẽ hoạt động để gây ra EMF trong cuộn dây (và do đó cũng là một dòng điện). Nó tỷ lệ thuận với âm tốc độ thay đổi từ thông (φ) (lưu ý N là số lượt quay trong cuộn dây).
Sử dụng định luật Faraday, chúng ta đã được hưởng lợi từ công nghệ quan trọng như máy biến áp được sử dụng trong việc truyền tải điện trong lưới điện quốc gia hiện là điều cần thiết của ngôi nhà chúng ta. Ngoài ra, nó được sử dụng trong các máy phát điện và động cơ như đập thủy điện, nơi sản xuất điện hiện không thể thiếu trong nhu cầu công nghệ hiện đại của chúng ta. Một dự án nghiên cứu hiện tại cũng đang tìm cách phát triển và cải thiện vật liệu nam châm vĩnh cửu có thể được sử dụng trong thế hệ xe điện tiếp theo. EMF cũng được tạo ra từ các tế bào năng lượng mặt trời vì vậy nó rất quan trọng trong các chủ đề nghiên cứu năng lượng tái tạo.
Trên đây là những thông tin và kiến thức về suất điện động mà chúng tôi đã nghiên cứu và chia sẻ cho các bạn. Hy vọng giúp các bạn hiểu hơn về suất điện động cũng như các thông tin liên quan đến định luật Faraday.
