Jännitteellä on erilaisia termejä. Ikään kuin sähkömotorinen voima ja potentiaaliero olisivat osa tätä tyyppiä. Abstraktisti sanottuna jännite on paine, joka syntyy sähköpiirin virtalähteessä, joka työntää varautuneita elektroneja johtimen läpi aiheuttaen siten virran. Kaikilla jännitteen alisteisilla käsitteillä on kuitenkin sama käyttötarkoitus, eli virran aiheuttaminen sähköpiirissä.
Sähkömoottorivoima vs potentiaalinen ero
Ero sähkömotorisen voiman ja potentiaalieron välillä on, että sähkömotorinen voima (emf) on energia yksikkövarausta kohti, jonka energialähde kohdistaa koko piirissä. Vaikka potentiaaliero (P.D) on energia, joka vapautuu, kun virta kulkee piirin pisteestä toiseen.
Sähkömoottorivoima ei ole voiman tyyppi, vaan ei-sähköisen lähteen tuottama sähköinen toiminta. Lisäksi emf on magneettikentän sekä sähkökemiallisen kennon aiheuttama sähköpotentiaali. Emf:n mitta on yksikkösähkövarauksella tehty työ. Sitä edustaa ε ja SI-yksikkö on volttia (V).
Toisaalta potentiaaliero on ero, joka on laskettu energiamäärässä, jonka varaus kuljettaa piirin pisteestä toiseen. Sitä kutsutaan kuitenkin usein jännitteeksi. Sitä edustaa P.D ja SI-yksikkö on volttia (V).
Sähkömoottorivoiman ja potentiaalisen eron vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Sähkömoottorivoima | Mahdollinen eroavaisuus |
| Merkitys | Sähkömoottorivoima on sähköisen tai ei-sähköisen lähteen piirissä muodostama energia yksikkövarausta kohti. Se on merkitty Ɛ ja sen SI-yksikkö on volttia (V). | Potentiaalinen ero on energian määrä, joka lasketaan piirin yhden pisteen ja toisen pisteen erona. Potentiaalieroa merkitään P.D:llä ja sen SI-yksikkö on volttia (V). |
| Historia | 1830-luvulla Michael Faraday perusti uuden kemiallisen reaktion, jossa kaksi elektrodi-elektrolyyttiä muodostivat EMF:n voltaic-kennolle. | Mahdolliset erot, jotka määriteltiin sen jälkeen, kun Alessandro Voltan teoria oli todistettu. |
| aiheutti | Sähkömoottorivoima voi johtua sähkökemiallisista kennoista tai muutoksista magneettikentässä. | Potentiaaliero syntyy, kun virta kulkee johtimen läpi, jossa vapaat elektronit liikkuvat ja aiheuttavat lopulta potentiaalieron pisteestä toiseen. |
| Kaava | E=W/QSähkövoima= Työ (jako) varaus. | V=IRVoltage= Virta (useita) vastus. |
| Muodostus | Sähkömoottorivoima muodostuu joko sähkökemiallisen kennon tai magneettikentän vaikutuksesta. Lisäksi EMF voi muodostua myös ilman virtaa piirissä. | Potentiaaliero muodostuu vain sähkökentässä. |
Mikä on sähkömoottorivoima?
Siten sähkömotorinen voima (EMF) liittyy tavallaan jännitteeseen, mutta se on sähkölähteen, kuten akun tai sähkögeneraattorin, antama energia yksikkövarausta kohti. Se ei ole ollenkaan voimakäsite, vaan sähkökemiallisen kennon tai muuttuvan magneettikentän synnyttämä sähköpotentiaali.
EMF esiintyy piirissä, jossa on akkuja tai mikä tahansa sähkögeneraattori, koska tässä yksi napa on positiivisesti varautunut, kun taas jälkimmäinen on negatiivisesti varautunut. Tämän jälkeen virtaa ohjataan mahdollisesti varautuneiden elektrodien ansiosta. Se esitetään muodossa ε ja SI-yksikkö on voltti.
Sitä paitsi Faradayn laki koskee emf:ää ensimmäisessä toteamalla, että sähkömagneettisen kentän kehittyminen johtuu indusoidusta emf:stä. Emf:n mitta on lähdejännitteen ja tulon (virta ja sisäinen vastus) summa. Numeerisesti se on yksikkösähkövaraukselle tehdyn työn suhde koko piirissä. Kuitenkin emf:n arvo on vakio koko piirissä.
Mikä on mahdollinen ero?
Päinvastoin, potentiaaliero on itse asiassa jännite-ero piirin kahden pisteen välillä. Yksinkertaisesti sanottuna se on sähköenergiaa, joka siirtyy piirin pisteestä toiseen. Kun virta kulkee johtimen läpi, vapaat elektronit pyrkivät liikkumaan, ja tämä liike aiheuttaa energiaeron komponentin poikki, jota kutsutaan sähköpotentiaalieroksi.
PD ei kuitenkaan ole vakio, koska se määrittää energiamitan piirin minkä tahansa kahden pisteen välillä. Se esitetään P.D:nä SI-yksiköllä volttia. Potentiaalieron arvo lasketaan vertaamalla Ohmin lakia, jossa potentiaaliero on yhtä suuri kuin piirin virran ja resistanssin tulo.
Lisäksi se voidaan määrittää myös volttimittarilla. Seuraamalla EMF:n osuutta gravitaatiokentässä, sähkö- ja magneettikentissä, potentiaaliero syntyy vain sähkökenttien läsnäololla.
Tärkeimmät erot sähkömoottorin ja potentiaalisen eron välillä
Johtopäätös
Elektromotorinen voima (EMF) on energiaa yksikkövarausta kohti, joka tuotetaan joko sähköisessä tai ei-sähköisessä kentässä. Se on syy, jonka määräävät sähkökemialliset kennot ja magneettikenttien vaihtelut. Sähkömoottorivoima on vakiomuoto, joka voidaan kohdata ilman virtaa piirissä. Se on merkitty Ɛ:lla ja sen SI-yksikkönä on voltteja.
Potentiaaliero on kahden piirin pisteen välinen energiaero. Potentiaalierot näkyvät vain sähkölähteissä, ja ne johtuvat johtimen läpi kulkevista vapaista elektroneista virran kulkiessa piirissä. Potentiaaliero esitetään P.D:nä ja sillä on sama SI-yksikkö kuin voltteilla.
