理论教育 电动势与电压的区别及其衡量标准

电动势与电压的区别及其衡量标准

时间:2023-09-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:电动势是反映发电机、蓄电池等电源其电源力对电荷做功的能力,其单位是伏特,简称伏。电压U的单位也是伏特,从电动势和电压的定义来看,两者的物理含义显然是不相同的。当电路接通电源时,通过导体形成外电场,导体中的自由电子就会在电场力的作用下作定向运动,即形成了电流。

电动势与电压的区别及其衡量标准

1.电动势

电动势E物理定义是电源力把单位正电荷从电源的负极移到正极所做的功。在电源的内部,电源的正极和负极之间存在着电场,要保持电源有对外的供电能力,就必须用电源力来克服电源内部的电场力,持续不断地将正电荷从电源的负极移动到电源的正极(图1-1)。

电动势是反映发电机蓄电池等电源其电源力对电荷做功的能力,其单位是伏特,简称伏(V)。电源力可由热能、机械能、化学能等其他能量转化而来。由图1-1可知,建立了电动势的电源,当连接外电路和负载后,就会在电路中形成电流I

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图1-1 电动势与电压

1—负载 2—电路 3—电路中的负电荷(电子) 4—电源负极 5—电场中的正电荷 6—电源正极 FW—电源力 FN—电场力

2.电压

电压U就是静电场或电路中两点之间的电位差,它反映电场力对电荷做功的能力,数值上等于电场力把单位正电荷从电源的正极经外电路移到负极所做的功。电压U的单位也是伏特(V),从电动势和电压的定义来看,两者的物理含义显然是不相同的。电动势表示电源内部电源力对电荷做功的能力,而电压反映的是电路中电场对电荷做功的能力。(www.daowen.com)

3.电流

电流I是指电荷有规律的运动,而导体能通电流是因为导体中有受原子核束缚力很小的自由电子。这些自由电子平时围绕原子核作不规则运动。当电路接通电源时,通过导体形成外电场,导体中的自由电子就会在电场力的作用下作定向运动,即形成了电流。电流的大小以单位时间里所通过的电荷来度量,其单位是安培,简称安(A)。电流的方向就是正电荷运动的方向(从电源的正极流向电源的负极),而导体中实际运动的是电子(负电荷),其定向运动的方向与电流的方向相反。

4.电阻欧姆定律

电路中具有阻碍电流通过的作用称之为电阻,电阻R的单位为欧姆,简称欧(Ω)。电路中流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比,这就是欧姆定律,其表达式如下

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从欧姆定律可知,对于具有一定电阻的电路来说,所加电压越高,电路形成的电流也越大;在电压恒定不变时,电路的电阻越小,其电流越大。

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