Trong bài viết dưới đây, Huanluyenantoanlaodong sẽ cung cấp cho bạn đọc những thông tin liên quan đến Công Thức Suất Điện Động Của Nguồn Điện. Mời bạn đọc cùng theo dõi!
Suất điện động là gì? Công Thức Suất Điện Động Của Nguồn Điện
Suất điện động là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, hay nói cách khác, là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi không có dòng điện chạy qua. Suất điện động có thể được tạo ra bằng nhiều cách, như hóa học, nhiệt, cảm ứng, quang điện, vv.
Suất điện động của nguồn điện hóa học
Nguồn điện hóa học là loại nguồn điện dựa trên sự chuyển hoá năng lượng hóa học thành năng lượng điện. Ví dụ như pin, acquy, pin nhiên liệu, vv. Nguồn điện hóa học thường được cấu tạo bởi hai cực kim loại khác nhau được ngâm trong dung dịch chứa các ion. Khi có mạch ngoài kết nối hai cực, các ion sẽ di chuyển từ cực này sang cực kia và tạo ra dòng điện.
Suất điện động của nguồn điện hóa học được xác định bởi công thức:
ξ=E+ − E–
Trong đó:
- ξ là suất điện động của nguồn điện, có đơn vị là vôn (V).
- E+ là thế điện cực của cực dương, có đơn vị là vôn (V).
- E− là thế điện cực của cực âm, có đơn vị là vôn (V).
Thế điện cực là hiệu điện thế giữa một cực kim loại và dung dịch chứa ion của kim loại đó. Thế điện cực phụ thuộc vào loại kim loại, nồng độ ion và nhiệt độ. Thế điện cực có thể được tính bằng công thức Nernst hoặc tra bảng tiêu chuẩn.
Ví dụ: Pin Đa-ni-ên là một loại pin hóa học được chế tạo bởi hai cực là kẽm và đồng, ngâm trong dung dịch axit sunfuric loãng. Suất điện động của pin Đa-ni-ên được tính như sau
Suất điện động của nguồn điện cảm ứng
Nguồn điện cảm ứng là loại nguồn điện dựa trên sự chuyển hoá năng lượng từ trường từ thành năng lượng điện. Ví dụ như máy phát điện xoay chiều, máy biến áp, vv. Nguồn điện cảm ứng thường được cấu tạo bởi một vòng dây dẫn được đặt trong một trường từ biến thiên theo thời gian. Khi trường từ biến thiên, sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng trong vòng dây, gây ra dòng điện cảm ứng.
Suất điện động của nguồn điện cảm ứng được xác định bởi công thức:
Trong đó:
- ξ là suất điện động của nguồn điện, có đơn vị là vôn (V).
- N là số vòng dây của vòng dây dẫn, là một số nguyên dương.
- Φ là độ thông từ của trường từ qua vòng dây, có đơn vị là weber (Wb).
- t là thời gian, có đơn vị là giây (s).
Độ thông từ là đại lượng đo lường lượng từ trường qua một diện tích bất kỳ. Độ thông từ phụ thuộc vào cường độ trường từ, diện tích và góc giữa trường từ và diện tích. Độ thông từ có thể được tính bằng công thức:
Φ=BAcosθ
Trong đó:
- B là cường độ trường từ, có đơn vị là tesla (T).
- A là diện tích của vòng dây, có đơn vị là mét vuông (m^2).
- θ là góc giữa trường từ và pháp tuyến của diện tích, có đơn vị là radian (rad).
Ví dụ: Một vòng dây có diện tích 0.01 m^2 và số vòng dây là 100 được đặt trong một trường từ biến thiên theo công thức B=0.5sin(100πt) T. Suất điện động cảm ứng trong vòng dây được tính như sau:
Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về công thức suất điện động của nguồn điện hóa học và nguồn điện cảm ứng. Huanluyenantoanlaodong hi vọng bài viết này sẽ giúp bạn nắm được công thức suất điện động của nguồn điện và áp dụng vào các bài toán liên quan.
