Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03599.jsonl.gz/2610

Unter der elektromotorischen Kraft, die mit EMK abgekürzt wird, wird die Urspannung verstanden, die mit der Fähigkeit eines Systems zusammenhängt, eine Spannung zu erzeugen. Es handelt sich um eine veraltete Bezeichnung für die Quellenspannung, wobei mit letzterer heutzutage die Gegen-EMK gemeint ist.
Die elektromotorische Kraft hat einen direkten Bezug auf die Induktionsspannung bei elektrischen Geräten, Generatoren und Elektromotoren und auf galvanische Zellen. Dabei geht es nicht um die Kraftmessung in einem physikalischen Sinn, sondern um das Erfassen der elektrischen Spannung. Die Quellen- oder Klemmenspannung kann so stromlos gemessen werden. Die Gegeninduktionsspannung wiederum ist eine entscheidende Kenngrösse für Antriebe und Elektromotoren. Es gibt auch elektromotorische Kraft bei organischen Säuren und Basen, die sich über ein elektroanalytisches Verfahren ohne Stromfluss erfassen lässt. Bei Säuren und Basen ist das mittels der Potentiometrie möglich, die eine typische Konzentrationsabhängigkeit der EMK nutzt.
Galvanische Elemente oder auch eine Kette erlauben die direkte Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie, wie du es von einer Batterie oder einem Akku kennst. Dabei spielt die Kombination aus zwei verschiedenen Elektroden und einem Elektrolyten eine Rolle, die die galvanische Zelle bildet und als Spannungsquellen fungiert. Gemessen wird sie durch die Entladungsstromstärke mal die Zeit. Die Zellen werden auf folgende Weise unterteilt:
Das Daniell Element besteht aus einem Stab und Halbleiter aus Zink und Kupfer und ist die historische Version einer galvanischen oder elektrochemischen Zelle. Der Stab wird in eine Lösung aus Zinksalz getaucht, während gleichzeitig ein Stab aus Kupfer in Kupfersalz gehalten wird. Mit einem Stromschlüssel werden beide Halbzellen, die Elektrolyten enthalten, zu einer galvanischen Zelle zusammengefügt.
Verbindest du Kupfer und Zink, fliesst elektrischer Strom. Das liegt daran, dass Zink ein niedrigeres Potential an elektrischer Spannung als Kupfer hat, während sein Lösungsdruck grösser ist. An einem Zinkstab gehen dann mehr Zinkionen in die Lösung über als Kupferionen am Kupferstab. Gelöste Kupferionen nehmen die Elektronen auf und lagern sich an der Kathode ab. Gleiches geschieht mit Zink an der Anode. Die verschiedene negative Ladung ermöglicht den Aufbau der elektrischen Spannung. Das Kupfer durchläuft eine Reduktion, das Zink eine Oxidation. Das Ergebnis ist eine Redox-Reaktion. Die elektromotorische Kraft bestimmt die Verbindung zwischen zwei Metallen und einem metallischen Leiter, um Strom zu erzeugen.
Als Gegen-EMK wirkt die so erzeugte Spannung als vom Motor induzierte Drehung und als Stromfluss, der dem Motor entgegenwirkt. Bei einem Generator nennt sich die elektromotorische Kraft Leerlaufspannung. Bei einer Potentialdifferenz, die zwischen zwei Elektroden einer elektrochemischen Zelle eine Rolle spielt, bildet die EMK ebenfalls einen Teil der Berechnung. Sie wird mit dem Symbol ΔE angegeben und in der Einheit Volt berechnet. Nur durch die Grundlagen der elektromotorischen Kraft sind galvanische Zellen und Elemente in der Lage, eine bestimmte elektrische Funktion zu erfüllen. Sie ist das Mass für jede dort verlaufende Triebkraft und Reaktion.
Die EMK eines galvanischen Elements ergibt sich aus der Differenz zwischen zwei Halbzellenpotentialen, die wiederum durch die jeweilige Redox-Reaktion bestimmt wird. Bei letzterer handelt es sich um eine Reaktion aus Reduktion und Oxidation, wie es im Beispiel mit dem Zink- und Kupferstab schon gezeigt wurde. Dabei wird die Elektronenanzahl der Reaktionspartner auf den jeweils anderen übertragen. Viele Stoffwechselvorgänge erzeugen die Reaktion bei einer Übertragung der Elektronen.
Im Verlauf einer Redox-Reaktion reagieren zwei Stoffe im Gleichgewicht aufeinander, wobei der eine Elektronen abgibt und der andere Elektronen aufnimmt. Die Abgabe wird Reduktion genannt, die Aufnahme Oxidation. Dieser Vorgang wird durch den chemischen Prozess der Elektrolyse ermöglicht, bei dem elektrischer Strom eine Redox-Reaktion erzwingt.
Neben der Elektrolyse gibt es auch grosstechnische Redox-Vorgänge, die vor allen Dingen in der Industrie und in Kraftwerken die Grundlagen wichtiger Produktionsprozesse bilden und die Eigenschaften von Stoffen für die Energieerzeugung nutzen. Das betrifft besonders die Verbrennung fossiler Brennstoffe und Energieträger, darunter Kohle, Erdgas oder Erdöl, wobei durch die Verbrennung elektrische Energie erzeugt wird.
In Badezimmern gehört es zu den alltäglichen Aufgaben, Handtücher, Bademäntel oder Waschlappen zu trocknen. Ist der Raum nicht mit einem an die Zentralheizung angeschlossenen Handtuchtrockner ausgestattet, empfiehlt sich der Kauf eines elektrischen Handtuchwärmers. Wie dieser genau funktioniert, woraus er besteht und was es sonst noch Wissenswertes über die Geräte gibt, das erfährst du hier in unserem FAQ.
Die Aufgabe einer Gleichrichterschaltung ist schnell erklärt: Sie besteht darin, aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung zu machen. Bei den Schaltungen gibt es verschiedene Ausführungen. Man verwendet diese Schaltungen, wenn ein Bauteil eine Gleichspannung benötigt, allerdings nur eine Wechselspannung zur Verfügung steht. Wir erklären dir, was es alles an Wissenswertem über die Gleichrichterschaltung gibt.
Um im und um das eigene Haus herum verschiedene Systeme und Geräte steuern zu können, sind digitale Zeitschaltuhren eine praktische Lösung. Sie gestatten eine Programmierung mit Timer, die dann die Beleuchtung, das Alarmsystem, Heizungen und andere elektrische Vorrichtungen sinnvoll ein- und ausschaltet. Das hilft dir, Strom zu sparen und die Systeme nur dann zu nutzen, wenn sie wirklich benötigt werden.