FlairImages/iStock/GettyImages

Elektromotorische kracht (EMF) wordt vaak verkeerd begrepen als synoniem voor spanning, maar vertegenwoordigt het ideale potentiaalverschil dat een batterij kan leveren als er geen stroom vloeit. Door rekening te houden met de interne weerstand van een batterij, biedt EMF een nauwkeurigere maatstaf voor de werkelijke capaciteit van energie per oplaadbeurt.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Gebruik de formule ε =V + Ir waarbij V is de klemspanning, I de belastingsstroom, en r de interne weerstand van de batterij.

Wat is elektromagnetische velden?

EMF is de spanning die door een cel wordt geproduceerd als er geen extern circuit is aangesloten. In de praktijk heeft elke batterij een interne weerstand die niet nul is, waardoor de spanning onder belasting daalt. EMF vertegenwoordigt het maximaal haalbare potentiaalverschil, dus dit is altijd groter dan de klemspanning die wordt gemeten terwijl er stroom vloeit.

Vergelijkingen voor het berekenen van EMF

Er zijn twee veelgebruikte formuleringen:

1. ε =E / Q – de geleverde energie (E) per ladingseenheid (Q). Deze definitie is handig als u de totale energieopbrengst en de totale lading kent.

2. ε =I (R + r) – afgeleid van de wet van Ohm. Uitbreiden geeft ε =IR + Ir =V + Ir , waarbij EMF wordt gekoppeld aan de gemeten klemspanning (V), belastingsstroom (I) en interne weerstand (r).

Voorbeeldberekening

Beschouw een batterij die is aangesloten op een belasting van 3,2 V en 0,6 A trekt met een interne weerstand van 0,5 Ω:

ε =V + Ir =3,2V + (0,6A)(0,5Ω) =3,5V.

De EMF van de batterij is dus 3,5 V.