电动势(electromotive force (emf))是一个表征电源特征的物理量。定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领,在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。它是能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。常用符号E(有时也可用ε)表示,单位是伏(V)。公式:E=W/q 电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,也跟外电路无关。
第一个公式对的:E=W/q:电场中某点的电势,等于该点点电荷电势能与点电荷电量的比值
第二公式有错误,正确应该是:
E=U+Ir:E是电源的电动势,I是电源接通时的电流,r是电源的内阻,Ir是消耗的电动势 U是我们说的电源电压
(1)若两电池方向相同,输出电压为(U1r2+U2r1)/(r1+r2);内阻为两内阻并联值
(2)若两电池方向相反,输出电压为(U1r2-U2r1)/(r1+r2)方向与大的相同;内阻为两内阻并联值
多个电源并联后的总电动势等于其中电动势最大的那个电源电动势;
E = E(max)
总内阻的倒数等于各个电源内阻倒数和
1/r = 1/r1 + 1/r2 + … +1/rn
总电动势表达示是这样的:(E为以前的电动势,R为内阻)
分子是E1/R1+E2/R2++En/Rn
分母是1/R1+1/R2++1/Rn
内阻的倒数是这样的
内阻:1/r=1/R1+1/R2++1/Rn
电动势是电源提供电压的能力,但是由于电源本身有电阻,所以电源两端的电压不等于电势差。举个例子:
一个干电池(3V)串联俩相同的小灯泡。
在这里,3V就是电源的电动势,注意电动势只是针对电源,其他元件不存在电动势的问题。
由于电源有内电阻,所以我们如果用电压表测量,可能只有28V,这个28V就不是电动势,称为电压,同样,两个灯泡各分14V的电压。
电势差,顾名思义就是电路或电场中两点的电势的差值,电势是相对的,电流从高电势流向低电势,电势有参考点,即电势为0的点。
他们之间的关系可以这样讲:只要注意电势是什么意思就行了,电压和电势差可以看做是相同的概念。电动势只是针对电源,表征电源能够产生电势差的能力,由于电源本身有电阻,电源两端电压不等于电动势。电动势,电压,电势,电势差的单位全都是伏特,读题目的时候注意区分。
电动势等于电源开路电压,等效电源也是按照这个思路确定,所以
等效电源电动势的原理是
1电源空载载的情况下利用理想电压表测得的电压值就是等效电源的电动势
2内阻就是用等效电动势除以短路电流
对于一个电动势为E内阻为r的电源,与一个电阻R并联的等效电动势,在空载时利用理想电压表测得的电压就是R上的电压,即为ER/(R+r)
对于一个电动势为E内阻为r的电源,与一个电阻R串联的等效电动势,在空载时利用理想电压表测得的电压由于电路中电流为零,R与r无电压,所以电压表电压为E,等于电源电动势
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