电动势及电源电动势计算公式与方向确定

电动势和电流的定义和计算公式是什么电动势（electricity emf）是指在电路中产生电流的能力。

它是由电池、发电机或其他电源提供的，以推动电荷在电路中移动的能量。

电动势的单位是伏特（Volt）。

在电路中，电流（electric current）是指电荷在单位时间内通过导体的数量。

它的方向是正电荷流动的方向。

电流的单位是安培（Ampere）。

电动势和电流之间存在一定的关系，可以通过一些计算公式进行描述。

1. 一种常见的计算电动势的公式是欧姆定律（Ohm's Law）。

该定律表明，电动势（E）等于电流（I）乘以电阻（R），即E = I x R。

这个公式适用于电流经过一个电阻的简单电路。

2. 在复杂的电路中，可以使用基尔霍夫定律（Kirchhoff's laws）来计算电动势和电流。

基尔霍夫定律有两个基本原理：- 第一定律，也称为基尔霍夫电流定律（Kirchhoff's current law），它表明，在一个节点中，进入节点的电流等于离开节点的电流之和。

这个定律基本上是对电荷守恒定律的应用。

- 第二定律，也称为基尔霍夫电压定律（Kirchhoff's voltage law），它表明，在一个闭合回路中，电动势的代数和等于电路中的总电势降。

这个定律基本上是对能量守恒定律的应用。

通过使用基尔霍夫定律，可以建立一系列的方程，通过解方程组来计算电流和电动势。

除了上述两个基本的计算公式和定律，还有其他一些与电动势和电流相关的概念和公式：1. 电场强度（electric field strength）是指单位正电荷所受的力。

它与电动势的关系可以通过公式E = V/d表示，其中E是电场强度，V是电动势，d是电场强度的方向上的距离。

2. 电阻（resistance）是指阻碍电流通过的导体属性。

电阻可以通过欧姆定律的变形公式R = V/I计算，其中R是电阻，V是电动势，I是电流。

电动力和电动势的定义和计算电动力和电动势是电学中两个重要的概念，它们在理解电路和解决电学问题中具有重要的作用。

本文将详细阐述电动力和电动势的定义、计算方法和其在电学中的应用。

1. 电动力的定义和计算方法电动力是指电源对电荷施加的推动力，通常用字母F表示，单位是牛顿(N)。

根据库仑定律，电动力的大小与电荷之间的距离和电荷的量成正比，与电荷的正负性质成反比。

电动力的定义公式为：F = q * E其中，F表示电动力，q表示电荷量，E表示电场强度。

电场强度是指单位正电荷所受的力，用字母E表示，单位是牛顿/库仑(N/C)。

2. 电动势的定义和计算方法电动势是指单位正电荷在电路中完成一次闭合运动所做的功，通常用字母ξ表示，单位是伏特(V)。

根据电动势的定义，其计算公式为：ξ = W / q其中，ξ表示电动势，W表示电路中正电荷所做的功，q表示正电荷的电荷量。

电动势也可以看作单位电荷在电路中获得的电位差。

3. 电动力和电动势的关系电动力和电动势在物理意义上是相互关联的。

根据电动势的定义，可以推导出电动力与电动势的关系：F = q * E = q * (ξ / d)其中，F表示电动力，q表示电荷量，E表示电场强度，ξ表示电动势，d表示电荷在电路中的位移。

4. 电动力和电动势的应用电动力和电动势在电学中有着广泛的应用。

其中，电动势的测量可以用于电池的电压确定和电路元件的参数计算。

而电动力常用于电场内的电荷受力分析和电场强度计算。

同时，电动势和电动力的概念还可拓展到诸如电磁感应、电动机等电磁学领域。

综上所述，电动力和电动势是电学中重要的概念，能够帮助我们理解电路、解决电学问题。

电动力的计算依赖于电荷量和电场强度的乘积，而电动势则是单位电荷在电路中所做的功。

电动力和电动势在电学实践中有着广泛的应用，对于电场强度的计算和电路参数的确定具有重要意义。

深入理解电动力和电动势，将有助于我们更好地掌握电学知识，提高解决电学问题的能力。

龙文教育学科教师辅导讲义教师：______ 学生：______ 时间:_____年_____月____日____段 [要点导学]:1．电源：从能的转化角度来看，电源是通过非静电力做功把其它形式能转化为电势能的装置。

2．电源的电动势：各种电源把其它形式的能转化为电势能的本领是不同的，这种本领可用电源电动势来描述，电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。

3．电源电动势的定义式：如果移送电荷q 时静电力所做的功为W ，那么电动势E 表示为E ＝W /q 。

式中W 、q 的单位是焦耳（J ）、库仑（C ）；电动势E 的单位是伏特（V ）。

对某个电源来说W /q 是个定值（流过电量kq ，电源提供电能kW ），对不同的电源来说，流过相同的电量时，电源提供的电势能越多（即W /q 越大），则电源转化能的本领大，也就是电源电动势大。

一节干电池的电动势为1.5V ，其物理意义是电路中流过电量为1C 时，干电池将化学能转化为电势能的量是1.5J.4．电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。

电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测出。

5．电动势的符号是E ，国际单位是伏特；是一个标量，但有方向，在电源内部由负极指向正极。

6．电源内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫电源内阻。

对同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，其内阻越小。

电池的内阻在使用过程中变化很大。

[范例精析]例1：有一电流表零刻度在表盘中央，已知电流从正接线柱流入，从负接线柱流出时，电流表指针向右偏，现将该电流表接入如图12—2—1所示电路，合上开关，发现电流表指针向左偏，试判断电源的正、负极。

解析：可根据电流的方向来判断电源的正负极，在电源外部电流从电流从正极流向负极，由于电流表的指针向左偏，说明电流表中的电流是从负接线柱流向正接线柱，也就是说，在电源的外部电流从b 流向a ，所以电源的b 是正极，a 是负极。

学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1．电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。

2．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

3．电流⑴概念：电荷的定向移动形成电流。

⑵定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。

定义式：tQ I ⑶电流的微观表示式：I=Q/t=nvqS⑷电流是标量，电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

⑸单位：安培（A ），1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电：方向不随时间而改变的电流。

其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。

②交流电：大小和方向都随时间做周期变化的电流。

注意区别以下三种速率：电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。

【练习提升】1．关于电流，下列说法中正确的是（ ）A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．电子运动速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（ ）A ．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B ．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大C ．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D ．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件，才能在导体中产生恒定的电流（ ）A ．有可以自由移动的电荷B ．导体两端有电压C ．导体两端有方向不变的电压D ．导体两端有方向不变，且大小恒定的电压4．对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（ ）A ．导体内部的电场强度为零B ．导体是个等势体C ．导体两端有恒定的电压存在D ．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5．有一横截面积为S 的铜导线，通过其中的电流强度为I ，设每单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电量为e ，此时电子的定向移动速度为v ，在△t 时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvs △tB ．nv △tC ．I △t/eD ．I △t/se6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S ．电流为 I 的电子束。

电动势及电源电动势计算公式与方向确定在基本电路中的电流和电压的基础知识，而本文要讲的电动势和电压是一个很类似的概念。

那么什么是电动势？电源电动势的计算公式是什么？它的方向如何确定及与电压有什么区别呢？什么是电动势？我们都知道，往用电设备中接入电源就可以使用设备工作，比如电灯里面放入干电池后灯泡（负载）会发光。

呃……怎么这么神奇？接入一个所为的电源就能有电了，这个电源（比如干电池、光电池、发电机）怎么可以产生如此神奇的功能呢？原来电源中有一个叫做电源电动势的东西在帮忙，电动势能使电源两端产生电压。

定义：在电源内部推动电荷移动的力成为电源力，电源力使将单位正电荷从电源的负极移动到正极所做的功成为电动势。

电源内电源力克服电场力吧正电荷从低电位的负极推到高电位的正极，这个升电位的过程是电源力做功的过程，也是其他形式能量转换成电能的过程。

图片演示参见本文：电动势的方向确定中图①理解：我们都知道电压的产生就好比水压，一头水位（类比电位）高，一头水位低就会有水压。

但是水压不会平白无故的产生吧，此时电源力就好比一种能抽水的东西，这个东西会使劲的把“负极”中的水往一个叫做“正极”的水库中抽，这样“正极”中水位很高（类比电位高），而“负极”水库缺水，这样有水压，电源也就有了电压。

而当从“正极”水库中开沟条渠（类比电源外接的导线）后水就会留到“负极”水库中，而此时电源中的专门“抽水”的电源力又看到负极中有好多水，它又开始不停的往正极中抽，就这样电路就一直工作着。

电源是个特殊的设备，它的作用就是利用电源中的化学能、光能、机械能转换成“电源力”这台超级“抽水机”可以使用的动力，而电源力获得动力后就努力做功将“正电荷”使劲往“正极”抽，而这个功就是电动势（也称为电源电动势）。

现在大家理解那句话的含义了吧！电动势与电压使用同样的单位，即伏特。

但不同的是电动势是电源的“电压”，它是描述电源内部的一些里反应的物理量。

而电路中我们一般所说的电压都是相对电路中某两个参考点之间的电位差。

电磁感应中的电动势
电磁感应中的电动势是指在闭合线路中产生的电势差，也称为感应
电势。

根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，闭合
线路中会产生电动势。

电动势的大小与磁通量变化的速率成正比，方
向则由电流的方向决定。

电动势的计算公式为：
ε = -dΦ/dt
其中，ε表示电动势，dΦ表示磁通量的变化量，dt表示时间的变化量。

负号表示电动势的方向与磁通量变化的方向相反。

在恒定磁场中，当闭合线路与磁场的相对运动引起磁通量的变化时，会产生感应电动势。

这是电磁感应实验的基础，常见的应用有发电机
和变压器等。

电动势及其应用1. 电动势的定义与性质电动势（Electromotive Force，简称EMF）是指单位正电荷沿闭合回路移动时，从电源内部获得的能量。

电动势的大小等于非静电力做的功与电荷量的比值，其单位为伏特（V）。

电动势具有以下性质：（1）电动势是电源本身的属性，与电源的体积、形状、位置等无关。

（2）电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向正极。

（3）电动势与外电路无关，但实际电压（路端电压）会因外电路的存在而小于电动势。

（4）电动势与电源内部的非静电力做功有关，非静电力越强，电动势越大。

2. 电动势的计算公式电动势的计算公式为：[ = ]其中，( W ) 为非静电力做的功，( q ) 为通过电路的电荷量。

另一种常见的电动势计算公式为：[ = -_{S_1}^{S_2} d ]其中，( ) 为电场强度，( S_1 ) 和 ( S_2 ) 为电路的两个端点。

3. 电动势的种类电动势可分为以下几种：（1）直流电动势：电动势大小和方向不随时间变化的电动势。

（2）交流电动势：电动势大小和方向随时间变化的电动势。

（3）脉冲电动势：短时间内电动势迅速变化的电动势。

（4）交直流混合电动势：同时含有直流和交流成分的电动势。

4. 电动势的应用电动势在生活和科学研究中有着广泛的应用，以下列举几个典型实例：4.1 电源电源是电动势最直接的应用，如干电池、铅酸电池、锂离子电池等，它们的电动势分别为1.5V、2V、3.7V左右。

电动势为电子设备提供了稳定的电能，使得各种电子仪器得以正常工作。

4.2 电动机电动机是利用电动势将电能转化为机械能的装置。

根据电动势的性质，电动机的转子会沿着电动势的方向旋转。

电动机在工业生产、交通运输、家庭电器等领域有着广泛的应用。

4.3 电解电解是利用电动势在溶液中分解物质的过程。

例如，电解水可以得到氢气和氧气，电解食盐水可以得到氢氧化钠、氢气和氯气。

电解技术在化工、冶金、电镀等行业中具有重要意义。

电池的电动势（电压）是由电池内部的化学反应驱动的，其计算通常基于法拉第定律和电化学反应的能量变化。

电池电动势（Ecell ）的计算公式可以根据具体的电池类型和反应而有所不同。

以下是一般的电池电动势计算公式：
对于电池中的标准电动势：
E cell ∘=E cathode ∘−E anode ∘
其中：
▪
E cell ∘ 是电池的标准电动势（单位：伏特，V ）。

▪
E cathode ∘ 是阴极的标准电势。

▪ E anode ∘ 是阳极的标准电势。

对于非标准条件下的电池电动势：
E cell =E cathode −E anode
其中：
▪
E cell 是电池在非标准条件下的电动势（单位：伏特，V ）。

▪
E cathode 是阴极的电势。

▪ E anode 是阳极的电势。

注意事项：
1. 电池的电动势是电化学反应的结果，反应类型和电极材料决定了电动势的大
小。

2. 电池电动势的正负号表示电流的流向，正值表示电流从阴极到阳极。

3. 标准电动势是在标准状态下（通常是1摩尔浓度、1大气压力、温度为25
摄氏度）测量的电动势。

4. 非标准条件下的电动势可以使用 Nernst 方程进行更精确的计算。

具体的电池类型（比如锂离子电池、铅酸电池等）和反应式会决定实际应用中使用的具体公式。