در این فیلم آموزشی با تفاوت منبع نیروی محرکه الکتریکی آرمانی و حقیقی آشنا خواهید شد.
منبع نیروی محرکه آرمانی
فرض کنید یک باتری به عنوان منبع نیروی محرکه الکتریکی در اختیار داشته باشید. اگر پایانه منفی آن را با a و پایانه مثبت آن را با b نمایش دهیم، اختلاف پتانسیل میان این دو پایانه برای یک منبع نیروی محرکه آرمانی برابر با نیروی محرکه الکتریکی است.
همانطور که در رابطه بالا مشاهده می‌کنید اختلاف پتانسیل در یک منبع آرمانی برابر با نیروی محرکه الکتریکی می‌باشد. البته لازم است بدانید در واقعیت هیچ منبع نیروی محرکه آرمانی وجود ندارد.
در یک منبع آرمانی اختلاف پتانسیل دو سر آن برابر با نیروی محرکه الکتریکی می‌باشد.
منبع نیروی محرکه واقعی
همانطور که پیشتر اشاره شد منبع نیروی محرکه آرمانی وجود ندارد. زیرا منابع نیروی محرکه الکتریکی همیشه دارای مقاومت داخلی r هستند. یعنی درون این منابع مقاومتی در برابر حرکت بارهای الکتریکی وجود دارد. بنابراین، وقتی جریان از این منابع بگذرد، اختلاف پتانسیل بین پایانه های آنها کمتر از نیروی محرکه الکتریکی خواهد شد. شکل زیر منبع نیروی محرکه حقیقی را در دو مدار نشان می‌دهد.
در یک مدار الکتریکی که از یک منبع نیروی محرکه واقعی با نیروی محرکه الکتریکی ℰ و مقاومت داخلی r و یک مقاومت R ساخته شده است، اختلاف پتانسیل پایانه‌های آن از رابطه زیر به دست می‌آید:
در رابطه بالا I جریان گذرنده از منبع است.
در یک منبع نیروی محرکه واقعی همیشه اختلاف پتانسیل دو سر آن از نیروی محرکه الکتریکی آن کمتر است.
مثال
برای آشنایی بیشتر با نیروی محرکه واقعی به نمونه سوالی درباره آن توجه نمایید:
وقتی دو سر یک باتری به مقاومت 10 اهم وصل شود اختلاف پتانسیل دو سر ان 5 ولت می‌شود و وقتی دو سر همان باتری به مقاومت 22 اهم وصل شود اختلاف پتانسیل دو سر آن 5.5 ولت می‌شود. مقاومت درونی باتری چند اهم است؟
1- 1
2- 2
3- 2.5
4- 1.5
پاسخ:
با قرار دادن اعداد در رابطه مشخص می‌شود که گزینه دو پاسخ صحیح می‌باشد.
برای آشنایی بیشتر با نیروی محرکه الکتریکی و کاربرد آن حتما ویدئو آموزشی را به طور کامل مشاهده کنید.
سوالات متداول
اگر پایانه‌های منفی و مثبت یک منبع نیروی محرکه را به ترتیب با a و b نمایش دهیم، اختلاف پتانسیل میان این دو پایانه برای یک منبع آرمانی برابر با نیروی محرکه الکتریکی است.
منابع نیروی محرکه الکتریکی همواره دارای مقاومت داخلی r هستند. یعنی درون این منابع مقاومتی در برابر حرکت بارهای الکتریکی وجود دارد. نابراین، وقتی جریان از این منابع بگذرد، اختالف پتانسیل بین پایانه های آنها کمتر از نیروی محرکه الکتریکی خواهد شد.
یعنی مقاومت درونی یک باتری آرمانی صفره؟