Suất điện động

Suất điện động ℰ là công của tác động không tĩnh điện trên mỗi đơn vị được đưa qua nguồn từ cực thế thấp lên cực thế cao. Nó có đơn vị volt, không phải đơn vị lực.

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Dòng điện, điện trở và suất điện độngVật lý 2
• Mạch điện một chiềuVật lý 2
• Cảm ứng điện từVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Lực điện tĩnh đưa dương về phía thấp. Muốn duy trì một vòng dòng ổn định có , nguồn phải dùng tác động không tĩnh điện để đưa điện tích trở lại thế cao. Tác động ấy có thể bắt nguồn từ quá trình hóa học, cơ học hoặc cơ chế khác.

Với q được đưa qua nguồn:

$$W_n=q\mathcal{E}.$$

Với nguồn lý tưởng, điện áp hai cực bằng ℰ. Với nguồn có r đang phát dòng ra cực dương:

$$\begin{array}{rl}{V}_{ab}& =\mathcal{E}-Ir,\\ I& =\frac{\mathcal{E}}{R+r}.\end{array}$$

Công thức dòng cuối dùng một tải ngoài R và dây nối không có . Mạch hở có I = 0 nên V_ab = ℰ. Khi nguồn khác nạp pin và dòng đi vào cực dương, điện áp cần có là ℰ + Ir.

Tên suất điện động không có nghĩa đại lượng này là lực cơ học. Một volt bằng một joule trên coulomb, còn lực có đơn vị newton.

Ví dụ

Nguồn có suất điện động 12 V và 2 Ω cấp dòng 2 A cho tải 4 Ω. Điện áp hai cực nguồn là 8 V, nhỏ hơn suất điện động.

Khi nào cần dùng?

Phân tích nguồn thực, điện áp hai cực, chiều truyền và nạp hoặc phóng pin.

Câu hỏi ôn lại

Điện áp đo giữa hai cực có luôn bằng suất điện động không?

Xem đáp án

Không. Trong mô hình nguồn thực đang phát dòng, điện áp hai cực bằng ℰ − Ir. Ở mạch hở lý tưởng, I = 0 nên hai đại lượng bằng nhau.

Thuật ngữ liên quan

• Điện thế
• Dòng điện
• Điện trở trong
• Công & năng lượng

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 25, trang 812–835.