Elektromotorna sila

Elektromagnetizam

Ključne stavke

Elektricitet • Magnetizam

Elektrostatika

Električni naboj • Coulombov zakon • Električno polje • Električni fluks • Gaussov zakon • Električni potencijal • Elektrostatična indukcija • Električni dipolni moment

Magnetostatika

Ampèreov zakon • Električna struja • Magnetno polje • Magnetni fluks • Biot–Savartov zakon • Magnetni dipolni moment • Gaussov zakon za magnetizam

Elektrodinamika

Vakuum • Lorentzova sila • EMS • Elektromagnetska indukcija • Faradayjev zakon • Lenzov zakon • Struja pomaka • Maxwellove jednačine • EM polje • Elektromagnetna radijacija • Liénard-Wiechertov potencijal • Maxwellov tenzor • Vrtložne struje

Električna mreža

Električna provodljivost • Električni otpor • Kapacitivnost • Induktivnost • Impedanca • Resonantne šupljine • Talasovod

Kovarijantna formulacija

Elektromagnetni tenzor • EM tenzor napon-energija • Četiri-tok • Elektromagnetni četiri-potencijal

Naučnici Ampère • Coulomb • Faraday • Heaviside • Henry • Hertz • Lorentz • Maxwell • Tesla • Weber · Ostali

Ova kutijica: pogledaj • razgovor • uredi

Elektromotorna sila, skraćeno EMS (označava se sa ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ i meri u voltima),^[1] veličina je u elektrotehnici kojom se izražava rad potreban za razdvajanje nosilaca naelektrisanja u nekom izvoru električne struje, pri čemu sila koja deluje na naelektrisanja na krajevima izvora nije direktna posledica polja.^[2] Praktično govoreći - pod pojmom EMS podrazumeva se napon na krajevima izvora kada nema struje. Čim se kolo zatvori i poteče struja tada se na krajevima izvora pojavljuje napon koji je manji od EMS ovog izvora. Ovo je posledica unutrašnje otpornosti samog izvora na kojoj će se i pojaviti pomenuti pad napona. Uređaj koji pretvara druge oblike energije u električnu energiju („transduktor”),^[3] kao što je baterija (koja konvertuje hemijsku energiju) ili generator (koji konvertuje mehaničku energiju),^[2] pruža EMS na svom izlazu.^[3] Ponekad se za opisivanje elektromotorne sile koristi analogija sa pritiskom vode^[4] (Reč „sila” u ovom slučaju se ne koristi da označava silu interakcije između tela, kao što se može meriti u kilogramima ili njutnima.)

EMS je karakteristika svakog izvora. Ako se pri prenošenju količine naelektrisanja q kroz izvor (od jednog do drugog pola) izvrši rad A, elektromotorna sila je definisana formulom ε= A/q. Da bi kroz električno kolo proticala struja potrebno je da na krajevima provodnika postoji razlika potencijala. Svaki uređaj za pretvaranje bilo kog oblika energije u električnu energiju, naziva se generator, koji ujedno predstavlja i izvor u strujnom kolu. Elektromotorna sila ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ je energijska karakteristika izvora i predstavlja količnik transformisane energije iz bilo kog oblika u električnu (dW) i količine elektriciteta (dq) koja protiče kroz kolo električne struje. ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$=dW/dq

Pri elektromagnetnoj indukciji, EMS se može definisati oko zatvorenog kola provodnika kao elektromagnetski rad koji bi se obavio na električnom naboju (elektron u ovom slučaju) ako putuje jednom oko kola.^[5] Za vremenski promenljivi magnetni fluks u kolu, električni potencijal skalarnog polja nije definisan zbog cirkulirajućeg električnog vektorskog polja, ali EMS ipak obavlja rad što se može meriti kao virtualni električni potencijal oko kola.^[6]

U slučaju uređaja sa dva terminala (kao što je elektrohemijska ćelija^[7][8]) koji se modeluje kao Tevenenovo ekvivalentno kolo,^[9][10] ekvivalentna EMS se može meriti kao razlika potencijala otvorenog kola ili „napona” između dva terminala. Ova razlika potencijala može pokrenuti električnu struju, ako je spoljašnje kolo priključeno na terminale.

1. ↑ emf. (1992). American Heritage Dictionary of the English Language 3rd ed. Boston:Houghton Mifflin.
2. ↑ ^{2,0 2,1} Stewart, Joseph V. (2001). Intermediate electromagnetic theory. World Scientific. str. 389. 
3. ↑ ^{3,0 3,1} Tipler, Paul A. (januar 1976). Physics. New York, NY: Worth Publishers, Inc.. str. 803. ISBN 978-0-87901-041-6. 
4. ↑ Irving Langmuir (1916). „The Relation Between Contact Potentials and Electrochemical Action”. Transactions of the American Electrochemical Society (The Society) 29: 175. 
5. ↑ David M. Cook (2003). The Theory of the Electromagnetic Field. Courier Dover. str. 157. ISBN 978-0-486-42567-2. 
6. ↑ Lawrence M Lerner (1997). Physics for scientists and engineers. Jones & Bartlett Publishers. str. 724–727. ISBN 978-0-7637-0460-5. 
7. ↑ „Electrolytic Cells”. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Pristupljeno 17. 5. 2018. 
8. ↑ „Electrochemical Cells”. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Pristupljeno 17. 5. 2018. »Electrochemical cells which generate an electric current are called voltaic cells or galvanic cells, and common batteries consist of one or more such cells. In other electrochemical cells an externally supplied electric current is used to drive a chemical reaction which would not occur spontaneously. Such cells are called electrolytic cells.« 
9. ↑ Brittain, J.E. (mart 1990). „Thevenin's theorem”. IEEE Spectrum 27 (3): 42. DOI:10.1109/6.48845. Pristupljeno 1. 2. 2013. 
10. ↑ Dorf, Richard C.; Svoboda, James A. (2010). „Chapter 5 - Circuit Theorems”. Introduction to Electric Circuits (8th izd.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. pp. 162-207. ISBN 978-0-470-52157-1. Arhivirano iz originala na datum 30. 4. 2012. Pristupljeno 16. 6. 2019.