Elektromotor Kuvvet (EMK)

Bir pilin veya bir gerilim kaynağının sağladığı gerilim değeri bize söylendiğinde, bu değer gerilim kaynağının iç direncinden dolayı kaybedilen gerilim, gerçek gerilim değerinden çıkarılarak elde edilen değerdir. Yani gerilim kaynaklarınında bir iç direnci vardır ve bu direnç kayıplara neden olur.

İşte bu iç dirençten dolayı kaybedilen gerilim değerini görmezden gelip, asıl gerilim değerine elektromotor kuvveti, kısaca EMK denir.

Şekilde görülen Ug değeri pilimizin EMK değeri oluyor. Ri olarak gösterilen ise pilimizin iç direnci. Uç ise pilimize bağlı devreye giden gerçek gerilim değeri. I ise devremizden akan akım değeri. Bu değerleri kullanarak şöyle bir eşitlik oluşturabiliriz:

Uç = Ug - (I x Ri)

İdeal Gerilim Kaynağı: Ri = 0 olan gerilim kaynağıdır. Gerçekte böyle bir gerilim kaynağı yoktur fakat çözümlemelerde kolaylık için bu kullanılır.

Örnek Çözelim

10 beygir gücündeki bir elektrik motoru şebekeden 50 metre uzakta çalıştırılacaktır. Motorun verimi %87'dir. Hattaki gerilim düşümünün %1,5'ten büyük olmaması için hattın kesitini hesaplayınız.

Not: 1 Beygir Gücü = 736 Watt

Not: İletkenimiz bakırdır.

Şebeke dendiğine göre hat başı gerilimimiz 220 Volttur.

1,5 = (Uh / U1) * 100

Uh = U1 - U2 = 220 - U2

Buradan U2 = 216,7 V çıkar. Bu motorumuza ulaşan gerilim miktarı.

Motorumuzun gücü 10 beygir yani 7360 W. Fakat bu değer, motora verilenin %87 sine karşılık geliyor. Bu durumda motorumuza verilen güç;

(P * 87) / 100 = 7360

P = 8460 W yapar.

Motorumuza 216,7 V ulaşıyordu. Motorumuza 8460 W güç verebilmek için;

8460 = 216,7 x I

I = 39 A akım vermemiz gereklidir. Yani hattımızdan 39 A akıyormuş.

Hattımızda Düşen Gerilim = Hat Direnci * Hat Akımı

Buradan;

3,3 = R * 39

R = 84,6 x 10^-3 ohm yapar.

Bu direnç;

R = 2L / (H * A) ile hesaplanırsa;

84,6 x 10^-3 = 100 / (56 * A)

Buradan iletkenimizin kesit alanını;

A = 21,3 mm^2 buluruz.

Not

Hatlarda düşen gerilim, yönetmelikler ile sınırlandırılmıştır. Bu  sınırlamalar hat başı gerilime göre % olarak verilir. Kullanım yerine %1,5 , %3 , %5 , %10 değerlerine müsade edilir.