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Force électromotrice et connexion en série

1800
  • Alessandro Volta
Pile voltaïque démontrant la force électromotrice en connexion série avec des cellules en zinc et en cuivre.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Le Pile voltaïque a établi le principe de l'addition de tensions en connectant des cellules électrochimiques en série. Chaque paire zinc-cuivre, ou cellule, génère une tension caractéristique de 1,5 V. force électromotrice (CEM) of approximately 0.76 volts. By physically stacking these cells, Volta demonstrated that the total voltage across the pile is the sum of the individual EMFs of each cell, as described by [latex]V_{total} = n \times V_{cell}[/latex].

Le concept de force électromotrice (FEM) représente l'énergie potentielle totale par unité de charge disponible à partir d'une source d'énergie, telle qu'une batterie.

Cette connexion en série force le courant à circuler séquentiellement dans chaque cellule, et la différence de potentiel de chaque cellule s'ajoute au total. Ce principe additif simple était révolutionnaire. Il a permis aux scientifiques d'aller au-delà des décharges instantanées à haute tension et à faible courant des dispositifs d'électricité statique comme la bouteille de Leyde. Pour la première fois, ils pouvaient créer des pressions électriques puissantes et soutenues. Cette capacité a été immédiatement exploitée par des chimistes comme Humphry Davy, qui a construit d'énormes piles de centaines de cellules pour atteindre les tensions nécessaires à la décomposition de composés chimiques stables par électrolyse, ce qui a conduit à la découverte d'éléments comme le sodium et le potassium.

UNESCO Nomenclature: 2205
- Électricité et magnétisme

Taper

Principe physique

Perturbation

Fondamentaux

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Compréhension conceptuelle du potentiel électrique ou de la ‘tension’ à partir d'études sur l'électricité statique
  • Expériences de connexion de bouteilles de Leyde pour augmenter la charge ou la tension
  • Les expériences de Luigi Galvani, qui ont mis en évidence l'existence d'une force électrique intrinsèque dans certaines combinaisons de matériaux.

Applications

  • batteries modernes dans les ordinateurs portables, les outils électriques et les véhicules électriques
  • circuits en série dans toutes les formes d'électronique
  • alimentations CC haute tension
  • la base de la loi de tension de Kirchhoff dans l'analyse des circuits
  • Générateurs Marx pour créer des impulsions haute tension

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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En rapport avec : force électromotrice, FEM, tension, circuit en série, batterie, différence de potentiel, Alessandro Volta, cellule galvanique.

Contexte historique

Force électromotrice et connexion en série

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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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