نیروی محرکه الکتریکی و مدارها
تعریف 30 نیرو محرکه
- منبع نیروی محرکه همان باتری است.
- انرژی است که مولد به بارها می‌دهد تا حرکت کنند.
- ایجاد پتانسیل در بارها برای شارش در مدار.
- واحد آن ولت است.
\[\mathcal{E} = \cfrac{\Delta U}{q}\]
- محاسبه اختلاف پتانسیل دو سر مولد:
- الف) نیرو محرکه آرمانی \(V = \mathcal{E}\)
- ب) نیرو محرکه واقعی \(V = \mathcal{E} - Ir\)
مدار تک حلقه‌ای و افت پتانسیل در مقاومت
تعریف 31 قاعده حلقه
در هر دور زدن کامل حلقه‌ای از مدار، جمع جبری اختلاف پتانسیل‌های اجزای مدار صفر است.
- آرمانی
\[ \require{cancel} \begin{aligned} \cancel{V_a} + \mathcal{E} - IR & = \cancel{V_a} \\ \mathcal{E} - IR & = 0 \\ \end{aligned} \]
- واقعی
- \(Ir\) افت پتانسیل در مولد
\[ \require{cancel} \begin{aligned} \mathcal{E} - Ir - IR & = 0 \\ V_a + \mathcal{E} - Ir & = V_b \\ V_b - V_a & = \mathcal{E} - Ir \\ \end{aligned} \]
تعریف 32 محاسبه جریان الکتریکی:
\[ \require{cancel} \begin{aligned} I & = \frac{\mathcal{E}}{R + r} \\ V & = \frac{\mathcal{E} R}{R + r} \\ \end{aligned} \]
نکته. پتانسیل اتصال به زمین در مدار صفر است.