きでん‐りょく【起電力】
起電力
起電力
【英】Electromotive Force, EMF
起電力とは、発電機や電池などの電源装置における、電流を流そうとする力の強さのことである。単位はボルト(V)を用いる。
電源装置では、端子間の電位差(電圧)が電子の移動を生じさせ、電気の流れ(電流)の発端となっている。このとき電子の移動を励起するために必要な電位差が、起電力となる。
起電力
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/07/19 05:27 UTC 版)
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起電力 electromotive force | |
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量記号 | E |
次元 | M L2 T−3 I−1 |
種類 | スカラー |
SI単位 | ボルト (V) |
起電力(きでんりょく、英語: electromotive force、略: EMF)とは、電流の駆動力のこと。または、電流を生じさせる電位の差(電圧)のこと。単位は電圧と同じボルト (Volt, V) を用いる。起電力を生み出す原因には、電磁誘導によるもの(発電機)、熱電効果(ゼーベック効果)によるもの(熱電対)、光電効果(光起電力効果)によるもの(太陽電池)、化学反応によるもの(化学電池)などがある。
化学電池の起電力
化学電池(電気化学セル)の起電力は、電気化学的平衡状態における電極の電位差である。「電流が0の時の電極間の電位差(開回路電圧)」と説明されることもあるが厳密には異なる。電極上では電気化学平衡が成り立っていないにもかかわらず、電極間を流れる電流が 0 となることがあり(1つの電極上で複数の電気化学反応が起こっている場合など。混成電位という)、このような場合は、起電力と開回路電圧は異なる。
電位差を測定する方向や電池反応の表現方法に任意性が存在するため起電力の符号について混乱があったが、1953年にストックホルムで開かれたIUPACの会議において、起電力の符号の決め方について勧告[1]が出された(ストックホルム規約と呼ばれることがある)。
起電力の定義
次のような電池図式で表される電池を考える。
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化学電池以外の起電力
誘導起電力
電磁誘導による起電力で、ファラデーの電磁誘導の法則より、1つの回路に生じる誘導起電力の大きさはその回路を貫く磁界の変化の割合に比例するもので、発電機に利用されている。
熱起電力
ゼーベック効果により、異なる物体に温度差があると発生する起電力で、熱電対(温度センサ)に利用される。
光起電力
光起電力効果により、半導体のpn接合部などに光が照射されたとき発生する起電力で、太陽電池やフォトダイオード(光センサ)に利用される。
電気回路における起電力
キルヒホッフの法則 (電気回路)より、任意の閉路の起電力の総和と電圧降下の総和は等しい。
脚注
出典
- ^ Christiansen (1960) p.5517.
参考文献
- J. A. Christiansen (1960). “Manual of Physico-Chemical Symbols and Terminology”. J. Am. Chem. Soc. 82.
関連項目
起電力
「起電力」の例文・使い方・用例・文例
- 起電力, 電動力.
- 起電力の標準としてかつて用いられたボルタ電池の一形態
- 一次電池で、起電力の基準として使われるもの
- 化学エネルギーから電気エネルギーへの不可逆変化によって起電力を作り出す電池
- 回路内の電流の流れの変化が磁力や起電力を生み出していく過程
- 2台の隣接した回路での互いの起電力の発生
- その回路で電流を変化することよる回路の起電力(EMF)の生成
- 起電力の割合で、回路で、それを生じる電流の変化の割合に対する自己誘導によって生じるもので、単位はヘンリー
- 起電力がそれの中で誘導される電気回路プロパティの尺度
- インダクタンスの単位で、毎秒1アンペアの割合で電流が変化するとき1ボルトの誘導された起電力を生じる
- 電源電圧と逆方向に生じる起電力
- 高周波起電力を発生する発電機
- 二次回路という,誘導起電力を出力する電気回路
- 起電力を測定する際の標準となる電池
起電力と同じ種類の言葉
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