随着人类社会生产力的发展,电动势的需求也越来越多,同时电动势是描述电源性质的重要电动势,今天我们就来学习电动势的原理与公式,便于今后更好的应用它。
电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力(电源力)把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功,则电动势大小为
E=W/q
电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极,即与电源两端电压的方向相反。
电动势的原理
电动势是描述电源性质的重要电动势。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力。非静电力有不同的来源。在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外。
在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功,反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功,称电源的电动势(E)。它的单位即伏特(V)
非静电力有时也被称为电源力,它的做功就是电动势。这就好比水泵抽水一样,将正电荷抽到电源正极上。
电动势公式
E=W/q (E为电动势,W为非静电力做功)
E=U+Ir=IR+Ir
(U为外电路电压,也称路端电压。r电源内阻,R为外电路电阻)