SEM (siła elektromotoryczna)
to różnica potencjałów wytwarzana przez zródło prądu. SEM jest równa napięciu, jakie panuje na tym źródle wtedy, gdy nie płynie przez nie prąd.
Natężenie I prądu płynącego przez przewodnik jest proporcjonalne
do napięcia przyłożonego do tego przewodnika.
Prawo Ohma :
Jesli oporność przewodnika
wynosi R to prawo to ma postać
UWAGA !
Oporność R jest cechą danego przewodnika, jest wielkością stałą dla tego przewodnika (nie zależy od przyłożonego napięcia) nieprawidłowym jest więc spotykane czasem stwierdzenie, że napięcie jest proporcjonalne do oporu (!).
Oporność wewnętrzna
źródła prądu to oporność własna źródła prądu.
Zależy ona m.in. od rodzaju i konstrukcji danego źródła i wzrasta w miarę
rozładowania źródła. Oporność wewnętrzna ogranicza maksymalną wartość natężenia
prądu jaki może być pobierany z danego źródła.Dlatego źródło jest tym lepsze (ma tym
większą sprawność) im
mniejsza jest jego oporność wewnętrzna.
Źródło wzorcowe
to źródło prądu, dla którego dokładnie znamy jego
SEM i możemy je stosować jako wzorzec do pomiaru innych, nieznanych SEM.
Jako źródło wzorcowe dość często bywa stosowane ogniwo Westona, którego
SEM zależy od temperatury i wynosi:
Et = 1,01830 - 4,065 . 10-5(t -20oC) -9,5 . 10-7(t -20oC) + 1,0 . 10-8(t -20oC)3 [V]
gdzie t oznacza temperaturę w oC.
(Czyli w temperaturze 20oC E= 1,01830V)
I prawo Kirchhoffa
mówi, że suma natężeń
prądów wpływających do węzła równa jest sumie natężeń prądów wypływających.
Innymi słowy, ile ładunku wpłynęło do danego węzła , tyle musi z niego
wypłynąć.
Pojęcie "węzeł" oznacza tutaj dowolny punkt obwodu elektrycznego lub punkt ,
w którym łączą się dwa , lub więcej przewodów.
np. dla sytuacji na rysunku mamy: II prawo Kirchhoffa
mówi, że suma spadków
napięć i SEM w dowolnym obwodzie zamkniętym równa jest zeru.
Jest to konsekwencja zasady zachowania energii.
Po prostu energia pobrana przez wypływający ze źródła prąd jest wydzielana
w obwodzie zewnętrznym.
Np w obwodzie na rysunku mamy:
dla oczka A-B-D-F:
a dla oczka A-B-C-D-F:
I . R1 + I1 . rw2 + I1 . R3 + I . rw1 = E1
+ E2
(symbole rw1 i rw2 oznaczją tu oporności wewnętrzne
źródeł)
Oporność przewodnika o kształtach prawidłowych
okresla wzor :
R = q . l / S
gdzie:
l - dlugość przewodnika
q - opór właściwy przewodnika
S - pole przekroju poprzecznego przewodnika