Skillnad mellan EMF och potentiell skillnad

Huvudskillnad - EMF kontra potentiell skillnad

Villkoren EMF och möjlig skillnad båda beskriver energiförsändningar som involverar elektroner i en krets. De huvudskillnad mellan EMF och potentiell skillnad är det EMF hänvisar till mängden elektrisk energi som uppnås av en laddningskolombomb som den går runt en krets, medan Potentiell skillnad beskriver mängden elektrisk energi som förloras av en laddningskolombomb.

Vad är EMF

EMF () står för elektromotorisk kraft. I en cell eller en generator hänvisar EMF till den mängd elektrisk energi som ges till varje coulomb av elektroner. Denna elektriska energi har skapats genom omvandling av en annan form av energi till elektrisk energi (t ex kemisk energi till elektrisk energi i en cell eller mekanisk energi till elektrisk energi i en generator).

Observera att även om ordet tvinga ingår, EMF har inget att göra med kraft. Beteckningen är snarare inriktad på förstärkning och förlust av elektrisk energi med elektroner.

Vad är potentiell skillnad

I en elektrisk krets, potentialskillnaden  mellan några två punkter i kretsen är energin förlorad av en laddningskolombomb som den färdas mellan de två punkterna. Potentiell skillnad kan mätas med hjälp av en voltmeter, och den uttrycks i enheter av volt.

Så termen EMF används för att beskriva instanser där elektroner få elektrisk energi, medan Potentialskillnad används för att beskriva instanser där elektroner tappa bort deras elektriska energi. Runt en sluten slinga i en krets måste energin bevaras, så det leder till Kirchoffs andra lag, vilket säger att Summan av EMF runt en sluten slinga är lika med summan av potentiella skillnader kring den slingan.

Om en cell är idealisk ger den elektrisk energi till elektroner som passerar genom det och dessa elektroner kommer ut ur cellen utan att förlora någon av den elektriska energi som de har förvärvat. I själva verket förlorar elektronerna viss energi som de får innan de lämnar cellen. Vi säger att energin har gått vilse på grund av internt motstånd i cellen. I kretsanalys är det användbart att föreställa sig att detta inre motstånd kommer från ett motstånd inuti cellen:

En idealisk cell (vänster) och en riktig cell (med inre motstånd) (höger)

De terminal potentialskillnad över en cell refererar till den energi som uppnås av en coulomb av elektroner när de passerar genom den, minus den energi som de förlorar på grund av intern resistans. Om EMF är , det inre motståndet är , strömmen genom cellen är  då terminalpotentialskillnaden  getts av:

Inom cellerna får elektroner energi och förlorar sedan en del av det.

Skillnad mellan EMF och potentiell skillnad

Menande

EMF beskriver få i elektrisk energi med elektroner i en krets.

Möjlig skillnad beskriver a förlust i elektrisk energi med elektroner när de reser runt kretsen.

Image Courtesy

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