Kas yra elektromotorinė jėga?

Elektrovaros jėga (EMF) – tai įtampos skirtumas tarp akumuliatoriaus, generatoriaus, termoporos ar kito elektros prietaiso gnybtų. Paprastai tai apibrėžiama kaip potenciali elektros energija, leidžianti srovei pereiti iš vieno grandinės galo į kitą. Krūvių skirtumai dažniausiai susidaro, kai dalelės, vadinamos elektronais, susirenka viename gnybte, o kitame gale jų yra mažiau. Amperai, įtampa ir vidinė varža apskaičiuojami matematiškai, siekiant nustatyti elektrovaros jėgą, kuri paprastai yra mažesnė už bendrą sistemos įtampą.

Volto elementai dažnai turi skirtingas elektrovaros jėgas. Paprastai jas sukelia cheminės reakcijos, kai susitinka elektrodo paviršius ir elektrolitinė medžiaga. Indukuota elektrovaros jėga dažniausiai naudojama elektros energijos gamybos įrenginiuose ir dažnai pasiekiama naudojant ritę arba laidininką. Magnetiniai laukai ir elektros grandinės forma taip pat turi įtakos indukcijai, kuri gali būti statinė, jei magnetinis laukas nesikeičia, arba dinaminis, jei keičiasi laukas aplink laidininką.

Elektros elementai, pagaminti iš nikelio-kadmio, nikelio metalo hidrido, švino rūgšties, taip pat ličio jonų, gali sukurti elektrovaros jėgą. Koncepciją pavadino akumuliatoriaus išradėjas Alessandro Volta. Nors pirmiausia buvo kalbama apie jėgą, reikalingą skirtingiems krūviams atskirti, 1860-aisiais elektrovaros jėga buvo peržiūrėta, kad apibūdintų elektrinio lauko stiprumą. Paprastai jį generuoja baterijos, remiantis priešingai įkrautų metalinių dalių išdėstymu įrenginiuose.

Termopora paprastai turi V formos metalinius komponentus, kurie kaitinant sukuria EML. Vandens šildytuvai ir židiniai dažnai veikia taip, o generatoriai tuo naudojasi suvyniodami laidą aplink magnetą. Gali turėti įtakos cheminės ir magnetinės jėgos, taip pat mechaninis ir gravitacinis poveikis. Energetikos pastate indukcija rotoriais veikia elektrovaros jėgą, o termoelektrinio įrenginio šildymo ir aušinimo elementai sukuria temperatūrų skirtumą, kuris veikia ir EML.

Energijos šaltinio elektrovaros jėga dažnai nustatoma pagal išorinių priemonių stiprumą, pagrįstą jų įkrovos vienetu. Galų gale tai gali būti apibrėžta pagal tai, kaip tai sukuria elektros krūvį visoje grandinėje, remiantis vieno šaltinio naudojimu. XXI amžiuje moksliniuose tyrimuose tokios technologijos kaip nanomagnetai derinamos su elektrovaros jėga. Dėl to gali atsirasti labai jautrių magnetinių jutiklių, taip pat naujų tipų baterijų, pagrįstų magnetinėmis ir kvantinėmis technologijomis.