میدان الکتریکی در مقابل ولتاژ: تفاوت‌های کلیدی با جدول مقایسه

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین نیروی الکتروموتور (EMF) و ولتاژ این است که EMF به انرژی اشاره دارد که به شارژ‌ها تامین می‌شود، در حالی که ولتاژ نمایانگر انرژی مورد نیاز برای حرکت واحد شارژ از یک نقطه به نقطه دیگر است. سایر تفاوت‌های بین این دو در جدول مقایسه زیر آورده شده است.

جدول مقایسه

تعریف ولتاژ

ولتاژ به عنوان انرژی مورد نیاز برای حرکت واحد شارژ از یک نقطه به نقطه دیگر تعریف می‌شود. این مقدار با واحد ولت (V) اندازه‌گیری می‌شود و با نماد V نشان داده می‌شود. ولتاژ توسط میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی القاء می‌شود.

ولتاژ بین دو پایه منبع (یعنی کاتد و آند) ایجاد می‌شود. پتانسیل در پایه مثبت منبع بالاتر از پایه منفی است. هنگامی که ولتاژ در مولفه غیرفعال مدار ایجاد می‌شود، به آن فاصله ولتاژی گفته می‌شود. طبق قانون کیرشهف، مجموع تمام فاصله‌های ولتاژی در یک مدار برابر با نیروی الکتروموتور (EMF) منبع است.

تعریف EMF

نیروی الکتروموتور (EMF) انرژی تامین شده توسط منبع به هر کولن شارژ است. به عبارت دیگر، این انرژی توسط یک منبع فعال (مانند باتری) به هر کولن شارژ تامین می‌شود. EMF با واحد ولت (V) اندازه‌گیری می‌شود و با نماد ε نشان داده می‌شود.

نیروی الکتروموتور مدار فوق با فرمول زیر نمایش داده می‌شود

که در آن r - مقاومت داخلی مدار است.

• R - مقاومت خارجی مدار.

• E - نیروی الکتروموتور.

• I - جریان

تفاوت‌های کلیدی بین EMF و ولتاژ

• EMF (نیروی الکتروموتور) انرژی تامین شده به هر کولن شارژ را اندازه‌گیری می‌کند، در حالی که ولتاژ انرژی مصرف شده توسط یک کولن شارژ برای حرکت از یک نقطه به نقطه دیگر را اندازه‌گیری می‌کند.

• EMF با نماد ε نشان داده می‌شود، در حالی که ولتاژ با V نشان داده می‌شود.

• EMF در صورت عدم جریان بین پایه‌های یک منبع اندازه‌گیری می‌شود، در حالی که ولتاژ بین هر دو نقطه در یک مدار بسته اندازه‌گیری می‌شود.

• EMF توسط منابع فعال مانند سلول‌های الکتروشیمیایی، دیناموها و فوتودیودها تولید می‌شود؛ ولتاژ از طرف دیگر توسط میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی القاء می‌شود.