ELEKTROMOTORNA SILA I UNUTRAŠNJI OTPOR IZVORA

Elektromotorna sila, kraće se zapisuje EMF (engleski - electromotive force), označava se ε, mjerna jedinica je volt [V] – a ne njutn kao kod mehaničkih sila, dok se uredjaj koji opskrbljuje strujno kolo električnom energijom i proizvodi elektromotornu silu naziva izvor elektromotorne sile ili kraće EMS (engleski - electromotive source). Izvor elektromotorne sile pretvara hemijsku, mehaničku, svjetlosnu i druge oblike energije u električnu energiju.

Uredjaj za mjerenje elektromotorne sile je voltmetar.

Za izvor elektromotorne sile je karakteristično da iz njih izlaze barem dva provodnika A i B od kojih je svaki na drugom električnom potencijalu VA i VB. Ako je VA > VB tada je VA pozitivan (+) pol, a VB negativan (-) pol izvora.

Za elektromotornu silu kod istosmjerne struje koristi se simbol:

Elektromotorna sila je u elektrotehnici veličina kojom se izražava rad potreban za razdvajanje nosilaca naelektrisanja u nekom izvoru električne struje, pri čemu sila koja djeluje na naelektrisanja na krajevima izvora nije direktna posljedica polja.

Praktično govoreći - pod pojmom EMF (Elektromotorna sila) podrazumijeva se napon na krajevima izvora kada nema struje. Čim se kolo zatvori i poteče struja tada se na krajevima izvora pojavljuje napon koji je manji od EMF ovog izvora. Ovo je posljedica unutrašnje otpornosti samog izvora na kojoj će se i pojaviti pomenuti pad napona.

Izvore elektromotorne sile se može gledati kao idealne i kao realne. Idealni izvori se koriste u jednostavnijim primjerima i zadacima kako bi se lakše uvela elektromotorna sila kao novi pojam ili kao primjena u zadacima. U idealnom izvoru elektromotorna sila jednaka je naponu na krajevima izvora.

Kod zadataka u školama rade se zadaci i primjeri koji u strujnom kolu koriste idealan izvor elektromotorne sile, no u stvarnosti izvori elektromotorne sile se ne ponašaju idealno. U realnom izvoru strujnog kola, razlika električnog potencijala nije jednaka elektromotornoj sili : ε ≠ VAB

Razlog tome je što se naboj susreće s otporom, dok se kreće kroz bilo koji realan izvor elektromotorne sile. Taj otpor na koji naboj nailazi prolaskom kroz unutrašnji dio strujnog kola naziva se unutrašnji otpor izvora i označava se:  r

Na primjer, baterija od 9 V ima elektromotornu silu od 9 V, ali napon na krajevima izvora VAB baterije je jednak 9 V jedino kada struja ne teče kroz bateriju, to jest kada je struja jednaka nuli. Ako je baterija dio zatvorenog strujnog kola kroz koji struja teče, tada je napon na krajevima izvora manji od 9 V.

Ono što je važno shvatiti je da elektromotorna sila u stvari nije sila (koja se mjeri u njutnima), niti su elektromotorna sila i napon jednaki. Oni mogu biti jedino jednaki iznosom i to u slučaju kada je strujno kolo otvoreno ili ako je u strujnom kolu spojen idealan izvor elektromotorne sile.