电动势和电压的关系公式
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电源电动势与电压的关系一、电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。
电动势使电源两端产生电压。
在电路中,电动势常用E 表示。
单位是伏(V)。
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跟被移送的电荷量的比值,则电动势大小为:。
如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。
有6焦的其他其形式能转换为电能。
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。
二、电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。
此概念与水位高低所造成的“水压”相似。
需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。
电势差(电压差)的定义:电荷q 在电场中从A点移动到B点,电场力所做的功W AB与电荷量q 的比值,叫做AB两点间的电势差(AB两点间的电势之差,也称为电位差),用U AB表示,则有公式:其中,W AB为电场力所做的功,q为电荷量。
同时也可以利用电势这样定义如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。
如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。
电源电动势和电压的关系
电动势是电源内部产生的推动电流的力量,所以在电源未接入电路时电动势等于电压。
电压是两点间的电位差,我们实际使用的是电压,实际测量的电压,是两点间的电位差,没有包括内电压,所以不用考虑电源内阻。
接入电路后,当电动势等于外电路和电源的电压之和,就要考虑电源内阻,即电动势等于内电压+外电压。
电压表不能直接测量电源的电动势,而实际测量开路电压时,电压表的内阻不可能无穷大(未真正开路),所测结果存在一定误差。
实际应用中当外电路电流变化的时候,内电阻也在变化,像蓄电池、发电机、变压器等提供的电源,内电阻很小,对电压的损失变化影响也很小,可以忽略不计。
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。
电动势和电压的相反方向电动势和电压是电路中很重要的两个物理量,都是描述电路中电子运动状态的指标。
它们的区别在于,电动势是指电路中产生的电场力对电荷运动的影响,而电压则是指电路中两个点之间的电势差。
虽然它们的定义不同,但它们的方向却有很大的联系,因为它们的相反方向常常会出现在电路中,并对电路的性质产生影响。
首先,我们来看电动势和电压的方向。
电动势的方向是指从正极到负极的方向,而电压的方向是指从高电位到低电位的方向。
在电学中,正负号的定义有时会与方向相反,因此在本文中,我们将采用从正向负的定义来描述电动势和电压的方向。
其次,我们了解一下电动势和电压的相反方向在电路中的应用。
在直流电路中,电动势和电压的相反方向出现在电源中,它们的关系可以用欧姆定律进行描述。
欧姆定律表达了电流、电阻、电压三个物理量之间的关系,即:电流=电压/电阻而根据基尔霍夫第二定律可以得到另一个公式:从这个公式中可以看出,当电动势和电压相反时,即电动势小于电压时,电路中的电流就会产生。
这种情况在电池的充放电过程中表现得尤为明显。
在充电时,电池内部的化学反应会产生电势差,即电动势,而外部电源提供的电压则是为了抵消电池内部的电势差。
当电池始终处于充电状态时,电池的电压和电动势的方向是相反的;当电池接受外部负载时,电流从电池正极向负极流动,电动势的方向与电流方向相同,而电压的方向则相反。
除了直流电路外,在交流电路中电动势和电压的相反方向也有很大的应用。
在交流电路中,电动势和电压的相反方向经常出现在变压器和感应器中。
变压器是用来改变电压的装置,它利用电磁感应原理,将高电压的电能转换为低电压的电能。
当变压器中的两个线圈之间的磁通量变化时,将会产生电动势,其方向与变换后的电压方向相反。
感应器则是用来检测磁场变化的装置,当磁场变化时,将会在感应器中产生电动势,其方向也与电压方向相反。
电压与电动势的关系公式在我们的物理世界里,电压和电动势可是一对让人又爱又头疼的“小伙伴”。
它们之间的关系公式,就像是隐藏在电路背后的神秘密码,等待着我们去揭开。
记得有一次,我在家里摆弄一个简单的电路实验。
我把电池、灯泡、导线啥的都摆在桌子上,满心欢喜地准备大干一场。
我按照书上的步骤,把电池接上导线,再连上灯泡,满心期待着灯泡能亮起来。
结果呢,灯泡只是弱弱地闪了一下,就没动静了。
这可把我急坏了,我开始琢磨到底是哪儿出了问题。
这时候,我想到了电压和电动势的关系。
电压,简单来说,就是衡量电路中两点之间电位差的物理量。
就好比是水流中的落差,落差越大,水流的冲击力就越强。
而电动势呢,则是电源把其他形式的能转化为电能的本领。
电源就像是一个大力士,能使劲把其他能量变成电能,这个使力的大小就是电动势。
它们之间的关系公式是:电动势等于电路中的外电压加上内电压。
这个公式就像是电路世界的平衡法则。
外电压,就是我们能直接测量到的,比如电池两端接上灯泡后,灯泡两端的电压。
内电压呢,一般不太容易直接测量到,它是电源内部电阻上的电压降。
比如说,一个电池标着 1.5 伏的电动势。
当我们把它接到一个电路中,测量到外电压是 1.2 伏,那内电压就是 0.3 伏。
这就像是电池这个大力士,使出了 1.5 伏的力气,但是有 0.3 伏的力气消耗在了内部,只有 1.2 伏的力气真正作用到了外面的电路上。
在实际的电路中,内电压可不是个省心的家伙。
如果电路中的电流变大,内电压也会跟着变大,这就会导致外电压变小。
就像我之前那个失败的实验,很可能就是因为导线太长、电阻太大,导致内电压增大,外电压不足以让灯泡正常发光。
所以啊,理解电压和电动势的关系公式,对于我们搞清楚电路中的各种现象太重要了。
它能帮助我们解释为什么电池用久了电压会下降,为什么电路中的电阻变化会影响电压等等。
总之,电压和电动势的关系公式虽然看起来有点复杂,但只要我们多联系实际,多做做实验,就一定能把这个神秘的密码给破解掉,让电路世界在我们面前变得清晰明了。
电源电动势=内电压+外电压,对于一般的电池电源来说,电动势是保持不变的,内电压就是电源内阻两端的电压,而外电压就是外接用电器两端的电压,两者之和始终等于电源的电动势,选C,为减少内阻消耗的电能,提高电源能量利用效率,必须尽量提高外电压,降低内电压,也即需要增加外接用电器的电阻,电池使用一段时间后,内阻升高,会造成内电压升高,使得电池实际输出的外电压降低从而无法驱动某些用电器,大多数报废的电池都是类似这种情况,不是由于电能耗尽,而是输出的电压不够.。
u和电动势关系
在电路中,电动势和电压之间存在直接的关系。
电动势被定义为电源内部非静电力克服电场力做功与移动电荷的比值,它代表了电源将其他形式的能量转化为电能的本领。
在电路中,电动势等于电压源的输出电压与电路中电流的乘积。
具体来说,如果一个电源的电动势为E,电流为I,那么电源的输出电压(即电压源的电压)可以表示为U=ER,这里的R是电路的总电阻。
因此,电动势和电压的关系可以表示为U=ER。
另外,在直流电动机的运行过程中,终端电压和感应电动势之间也存在一定的关系。
具体来说,终端电压等于感应电动势加上电枢电流通过电枢电阻产生的电压降。
这个公式可以表示为u=e+Ia*Ra,其中u 表示电机的终端电压,e表示电机的感应电动势,Ia表示电机的电枢电流,Ra表示电机的电枢电阻。
因此,在电路中,电动势和电压是密切相关的物理量,它们之间的关系决定了电路中能量的转化和分配。
同时,在直流电动机的运行过程中,终端电压和感应电动势之间的关系也是一个重要的电机特性,对于电机的运行和控制都具有重要意义。
电池电动势计算公式电池的电动势是指在闭合电路中自由电子由低电压侧移向高电压侧所做的功。
根据电动势的定义,可以得到电池电动势的计算公式。
下面将介绍两种常见的计算电池电动势的公式,欧姆定律和化学节能定律。
1.欧姆定律计算电池电动势欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
根据欧姆定律,电流I等于电压U除以电阻R,即I=U/R。
根据电流电荷守恒定律,电池电动势相当于电流通过电路的驱动力,因此可以将电池电动势表示为U=I*R。
2.化学节能定律计算电池电动势化学节能定律是描述化学能转化为电能的定律。
根据化学节能定律,电池电动势等于正极和负极之间的化学电势差。
具体而言,电池内部发生的化学反应会产生两个半电池,即一个正极半电池和一个负极半电池。
正极半电池中的化学反应会将化学能转化为电能,负极半电池中则发生与正极半电池相反的化学反应。
根据化学节能定律,正极半电池和负极半电池中的电势差之和等于整个电池的电动势。
因此,可以将电池的电动势表示为E=E正极-E负极,其中E正极和E负极分别表示正极半电池和负极半电池的电势。
需要注意的是,电池的电动势与电池的内阻有关。
实际情况中,电池会由于内阻的存在而产生内电压降。
因此,在考虑电池的电动势时,需要将其减去内电压降。
此外,还需要注意到,电池的电动势不是一个固定的值,它会随着电池的使用状况、温度和负载电阻等因素而发生变化。
综上所述,电池的电动势可以根据欧姆定律和化学节能定律进行计算。
欧姆定律通过电流、电压和电阻之间的关系计算电动势,而化学节能定律通过正负极的化学电势差计算电动势。
电动势的计算可以帮助我们了解电池的工作原理和性能特点,对于设计和选择适合的电池有一定的指导作用。
辨析电压与电动势一. 对电压的理解电压在静电场和电流场中又可叫做电势差,对电压的理解在我们现有的知识范围内就可认为是对电势差的理解。
对电势差U AB : 是指电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟它的电量的比值,叫这两点间的电势差.(1) 电势差与电场力做功有关:电场力做功与电势差的关系. W AB = qU AB 其中U AB = AB W q 是由电场及A 、B 两点位置确定的物理量. 与被移动的电荷无关,与路径无关,与零电势面选择无关.(2) 公式U AB = AB W q,标量的正负不表示大小,计算时可以把W AB 和q 都代入正、负号进行计算. 也可以W AB 和q 只代绝对值求出U AB 的绝对值.U AB = -U AB . 单位伏(V)即1 V= 1 J/C(3) 电势差是从能量的角度反映电场性质的物理量.2、对电源的电动势的理解(1)定义:电源的电动势指在电源内部非静电力移送单位正电荷所做的功,即非静电力在电源内部将正电荷从电源的负极移至正极所做的功W 与被移送电量q 的比值.W E q非 注:比值E 与q 、W 非无关,由电源本身决定,它描述电源内非静电力做功本领的大小. 电动势是标量.电源内部的总电阻叫内电阻.对电动势的理解(2)与电动势大小有关的量① 电动势只是由电源本身的性质(材料结构、工作方式)决定,是表示电源特征的量,与电路特征无关,一个电源的电动势具有确定的数值.② 电动势表征把电源的其他形式能转化为电能的本领.③ 它的大小等于电源没有接入电路时两极间电压, 在闭合电路中E=U 内+U 外.三、电动势和电压的区别电动势和电压这两个物理量虽然有相同的单位和类似的计算式,而且都是描述电路中能量转化的物理量,但在能量转换方式上有着本质的区别。
电动势是表示电源内非静电力做功,将其他形式的能量转化成电能本领的物理量,在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功。
电动势和电压的关系公式
摘要:电动势是指电子运动的趋势,它能克服导体电阻对电流所产生的阻力,会让电荷在闭合的导体中做回路运动,它的来源与物理效应有关,在求电动势的值时要用到能量转化,也需要用到相关的公式,在了解相关值以后套入到公式中就能算出电动势的结果,也能对它做出正确的判断。
电动势是指电子运动的趋势,它能克服导体电阻对电流所产生的阻力,会让电荷在闭合的导体中做回路运动,它的来源与物理效应有关,在求电动势的值时要用到能量转化,也需要用到相关的公式,在了解相关值以后套入到公式中就能算出电动势的结果,也能对它做出正确的判断。
E=n△φ/△t、E= BLv、E=BL^2ω/2是电动势公式中三个最常用的公式,第一个是求平均电动势的公式,第二个则是求导体杆中磁感应线两端电动势的公式,第三个是求旋转平面与磁场垂直两端电动势的公式,想通这些公式算出电动势的具体值,还要了解公式中所使用的字母代表什么样的量,这牵扯到专业的物理知识需要做深入的了解和学习。
电动势和电压是物理学中经常会听到的两个电学名词,但它们之间是有很大不同的电压,是针对于一般电路而言的,也就是说在某段电路两端的电压,是某点沿着电路移动的另外一个点时电场力所做的功,电压指的是单位正电荷。
而电动势则是另外一个概念,它也是电力所做的功,但是指电源将单位正电荷从负极在电源内部移动到正极
时产生的,它属于非静电所做的功,这是两者之间最重要的不同。
平时电压可以用表测量,电动势则需要结合多个数据去计算,它们得到的结果所表达的意义也不相同。
电动势和电压是特别容易混的两个知识点,很多人都分不清,如果把它与水路概念结合在一起就更容易了解,如果是一个可循环的水路,中间安装有水泵,这时水中的水泵所代表的就是电动势,而水中所产生水压差就是电压,整个水路中的水流也就是电路中的电流。
在一个完整的电路中,电动势是能主动改变电路中状态的存在,它是可以对外作功的,而电压则不能,但电压能使电子从低的电位到达高的电位,这是电动势所不具备的特点,这些就是电动势和电压的的不同之处。