FlairImages/iStock/GettyImages

Elektromotorisk kraft (EMF) missförstås ofta som en synonym för spänning, men den representerar den ideala potentialskillnaden ett batteri kan leverera när ingen ström flyter. Genom att ta hänsyn till ett batteris interna motstånd ger EMF ett mer exakt mått på dess verkliga energi-per-laddningskapacitet.

TL;DR (för lång; läste inte)

Använd formeln ε =V + Ir där V är terminalspänningen, I belastningsströmmen och r batteriets interna motstånd.

Vad är EMF?

EMF är spänningen som produceras av en cell när ingen extern krets är ansluten. I praktiken har varje batteri ett internt motstånd som inte är noll som sänker spänningen under belastning. EMF representerar den maximala potentialskillnaden som kan uppnås, så den är alltid större än terminalspänningen som mäts medan ström flyter.

Ekvationer för att beräkna EMF

Det finns två vanliga formuleringar:

1. ε =E / Q – energin (E) som levereras per enhetsladdning (Q). Den här definitionen är användbar när du vet den totala energiproduktionen och den totala laddningen som passerat.

2. ε =I (R + r) – härledd från Ohms lag. Expandering ger ε =IR + Ir =V + Ir , kopplar EMF till den uppmätta terminalspänningen (V), belastningsströmmen (I) och intern resistans (r).

Exempel på beräkning

Tänk på ett batteri som är anslutet till en 3,2V belastning och drar 0,6A med ett internt motstånd på 0,5Ω:

ε =V + Ir =3,2V + (0,6A)(0,5Ω) =3,5V.

Således är batteriets EMF 3,5V.