Forskjellen mellom EMF og potensiell forskjell

Hovedforskjell - EMF vs potensiell forskjell

Vilkårene EMF og potensiell forskjell begge beskriver energioverføringer som involverer elektroner i en krets. De hovedforskjell mellom EMF og potensiell forskjell er det EMF refererer til mengden elektrisk energi oppnådd av en coulomb av ladning som den går rundt en krets, mens Potensiell forskjell beskriver mengden elektrisk energi som er tapt av en coulomb av ladning.

Hva er EMF

EMF () står for elektromotorisk kraft. I en celle eller en generator refererer EMF til mengden elektrisk energi gitt til hver coulomb av elektroner. Denne elektriske energien har blitt opprettet ved omdannelse av en annen form for energi til elektrisk energi (for eksempel kjemisk energi til elektrisk energi i en celle eller mekanisk energi til elektrisk energi i en generator).

Legg merke til at selv om ordet makt er inkludert, EMF har ingenting å gjøre med kraft. Snarere er begrepet bekymret for gevinst og tap av elektrisk energi med elektroner.

Hva er potensiell forskjell

I en elektrisk krets, potensiell forskjell  mellom noen to punkter i kretsen er energien tapt av en coulomb av ladning da den beveger seg mellom de to punktene. Potensiell forskjell kan måles ved hjelp av et voltmeter, og det uttrykkes i enheter av volt.

Så, begrepet EMF brukes til å beskrive forekomster der elektroner gevinst elektrisk energi, mens potensiell forskjell brukes til å beskrive forekomster der elektroner å tape deres elektriske energi. Rundt en lukket sløyfe i en krets, må energien beholdes, så dette fører til Kirchoffs andre lov, som sier det Summen av EMFer rundt en lukket sløyfe er lik summen av potensielle forskjeller rundt den kretsen.

Hvis en celle er ideell, gir den elektrisk energi til elektroner som passerer gjennom det, og disse elektronene kommer ut av cellen uten å miste noen av den elektriske energien de har kjøpt. Men i virkeligheten mister elektronene noe av energien de får før de forlater cellen selv. Vi sier at energien har gått tapt på grunn av indre motstand i cellen. I kretsanalyse er det nyttig å forestille seg at denne indre motstanden kommer fra en motstand inne i cellen:

En ideell celle (til venstre) og en ekte celle (med intern motstand) (høyre)

De terminal potensial forskjell over en celle refererer til energien som oppnås av en coulomb av elektroner når de passerer gjennom den, minus energien de mister på grunn av indre motstand. Hvis EMF er , Den indre motstanden er , Nåværende gjennom cellen er  så terminal potensial forskjellen  gitt av:

Innen celler får elektroner energi, og mister deretter noe av det.

Forskjellen mellom EMF og potensiell forskjell

Betydning

EMF beskriver gevinst i elektrisk energi av elektroner i en krets.

Potensiell forskjell beskriver a tap i elektrisk energi med elektroner når de reiser rundt kretsen.

Bilde Courtesy

"Inkludert batterier" av Vincent Brown (eget arbeid) [CC BY 2.0], via flickr