Ảnh minh họa: Lực điện động trong điện từ học
Nhắc đến điện từ học, không thể không đề cập đến khái niệm "lực điện động" hay "suất điện động". Đây là đại lượng quan trọng để đo khả năng thực hiện công của nguồn điện. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lực điện động và những ứng dụng của nó.
Tổng quan
Kí hiệu
Lực điện động thường được kí hiệu là ξ (xi) hoặc E (ℰ). Đơn vị đo lường của lực điện động là vôn (V).
Công thức
Lực điện động được tính bằng công thức:
ξ = A/q
Trong đó, A là công lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q từ cực âm đến cực dương của nguồn điện.
Ngoài ra, lực điện động cũng có thể được tính bằng tích vô hướng của hai vectơ E → ∗ và Δ l →:
ξ = Σ E → ∗ . Δ l →
Trong đó, E → ∗ là vectơ cường độ trường lực lạ và Δ l → là vectơ độ dời bên trong trường lực lạ.
Đơn vị
Lực điện động được đo bằng vôn, với quan hệ:
1 V = 1 J/C
Suất điện động của nguồn điện
Suất điện động ghi trên nguồn điện như pin, acquy... cho biết giá trị suất điện động của nguồn điện đó. Đây cũng là hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài không được kết nối.
Suất điện động của pin điện hóa và acquy
Pin điện hóa
Pin điện hóa là loại pin được cấu tạo từ hai mảnh kim loại khác nhau ngâm trong chất điện phân như dung dịch axit, base, hoặc muối. Có nhiều loại pin điện hóa khác nhau như pin Đa-ni-en, pin Volta, pin Leclanché...
Chúng ta hãy tìm hiểu về pin Volta. Đây là nguồn điện hóa chất được chế tạo đầu tiên, với cực bằng kẽm và cực còn lại bằng đồng ngâm trong dung dịch axit sunfuric loãng. Suất điện động của pin Volta được tạo ra nhờ tác dụng hóa học giữa kim loại và dung dịch điện phân.
Acquy
Acquy là nguồn điện chìm được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp và dân dụng. Có nhiều loại acquy như acquy kiềm, acquy axit (acquy chì)...
Một trong những loại acquy đơn giản nhất là acquy axit hay acquy chì. Acquy chì bao gồm cực dương làm bằng chì điôxit (PbO2) và cực âm làm bằng chì (Pb). Chất điện phân là dung dịch axit sunfuric loãng. Suất điện động của acquy chì khoảng 2V. Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, hai bản cực của acquy sẽ bị phủ một lớp vỏ chì sunfat, làm giảm suất điện động của nó. Khi suất điện động giảm xuống khoảng 1,85V, acquy cần được nạp điện lại để khôi phục hiệu suất ban đầu.
Kết luận
Lực điện động là một đại lượng quan trọng trong điện từ học, đo khả năng thực hiện công của nguồn điện. Suất điện động của nguồn điện như pin điện hóa và acquy cho biết giá trị lực điện động của chúng. Hi vọng qua bài viết này, bạn đã nắm được những kiến thức cơ bản về lực điện động và ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày.
Ảnh minh họa: Wikipedia
