Elektromotor kuvvet

Elektromotor kuvvet, elektrik geriliminin eş anlamlısı yani, elektronları hareket ettiren kuvvettir. Elektriksel olaylar sonucu ortaya çıkan kuvvet.

EMK’LI ve MOTORLU DEVRELER

Elektromotor kuvveti (emk) E, iç direnci r olan bir üreteç, R direncine şekildeki gibi bağlanmış olsun. K anahtarı açık iken devreden bir akım geçmez ve voltmetre üretecin emk değerini gösterir. Eğer, K anahtarı kapatılırsa devreden bir akım geçer. Bu durumda voltmetre, üretecin ya da R direncinin uçları arasındaki potansiyel farkını gösterir. Devreden geçen i akımı, üretecin sağladığı enerjidir, i şiddetindeki akımın t süresince geçirmek için üreteç W = 6. i. t kadar enerji harcar. Bu enerji R direncinde ve üretecin iç direnci olan r direncinde ısı enerjisine dönüşür. Enerjinin korunumundan, E.i.t = i2.R.t + i2.r.t = i. R + i. r dir. Bu bağıntıya göre, R direncinin uçları arasındaki potansiyel farkı ile iç direncin uçları arasındaki potansiyel farklarının toplamı üretecin elektromotor kuvvetine (emk sına) eşittir. R direncinin uçları arasındaki potansiyel farkı aynı zamanda üretecin uçları arasındaki potansiyel farkına eşittir. Yukarıdaki bağıntıya göre devreden geçen akım şiddeti, E = i.(R + r)

Genel olarak ise,

olur. Emk Direnç Akım Şiddeti S R, r i Volt Ohm Amper Bu bağıntıya kapalı devreler için ohm kanunu denir. Zıt Elektromotor Kuvvetli Devre

Elektromotor kuvveti E', iç direnci r' olan bir motor şekildeki gibi R direnciyle beraber üretece bağlanmış olsun. Devreden i akımı geçtiğinde motor çalışır ve üreteçten aldığı enerjinin bir kısmını mekanik enerjiye dönüştürür. Yine enerjinin korunumuna göre üretecin verdiği enerjinin bir kısmı mekanik enerjiye, geri kalan kısmı ise R, r1 ve r dirençlerinde ısı enerjisine dönüşmektedir. Enerji korunumundan, E.i.t = E’.i.t + i2.R.t + i2.r'.t + İ2.r.t E = E' + i. (R + r’ + r)

olur. Burada ?E, emk lerin cebirsel toplamıdır. Şekildeki motorun L ucu üretecin (+) kutbuna bağlı olduğu için (+), M ucu ise üretcin (-) kutbuna bağlı olduğundan (-) olur. Dolayısıyla üreteç ile motor ters bağlı iki üreteç gibi davrandığından, motora zıt emk li motor denir. Motorun mili sıkıştırılarak çalışması engellenirse, motordan mekanik enerji alınamaz ve E’ emk değeri sıfır olur. Bu durumda motorun yerinde yalnız r' direnci varmış gibi olur. Bu durumda devreden geçen akım,

olacağından, devrede motorun çalışması halindeki akıma göre daha büyük bir akım oluşur. MotorunVerimi Motor mekanik enerji sağlarken harcadığı enerjinin bir kısmı da iç direncinden dolayı ısı enerjisine dönüşür. Bu yüzden motorun verimi düşer. Eğer motorun iç direnci sıfır olsaydı verim % 100 olurdu. Bu ise gerçekte mümkün değildir. . Motora t sürede E'. i. t + i2. r. t kadar enerji verilir. Motordan ise E'. i. t kadar mekanik enerji alınır. Verim, motordan alınan enerjinin, motora verilen enerjiye oranı olduğundan,

olur. Birim zamanda harcanan enerji güç olduğundan verim, motordan alınan mekanik gücün motora verilen güce oranı olarak da tanımlanabilir. Yukarıdaki verim bağıntısında t = 1 alınırsa, Motordan alınan mekanik güç ; Pmek = E'. i dir. Motorun gücü ; Pmot.= E'. i + i2. r' dür. Motorda ısıya dönüşen güç ; Pısı = i2. r' dür. Üretecin Verimi Üreteç, motorda olduğu gibi, enerjisinin hepsini devreye veremez. Üretecin de iç direncinden dolayı enerjisinin bir kısmı ısıya dönüşür. Yine verim bağıntısından, üretecin verimi;

olur.