電動(dòng)勢(shì)的物理意義是什么
電動(dòng)勢(shì)即電子運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),能夠克服導(dǎo)體電阻對(duì)電流的阻力,使電荷在閉合的導(dǎo)體回路中流動(dòng)的一種作用。下面是小編給大家整理的電動(dòng)勢(shì)的物理意義是什么,希望能幫到大家!
電動(dòng)勢(shì)的物理意義
電動(dòng)勢(shì)反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的情況,如何理解“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”。
用電器通過(guò)靜電力做功,把電能轉(zhuǎn)化為光能、機(jī)械能、熱能等其它能。用電器電壓高低反映了靜電力推動(dòng)單位電荷通過(guò)用電器把電能轉(zhuǎn)化為其它能的能力大小。
電源通過(guò)非靜電力做功,把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。
電動(dòng)勢(shì)反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力大小。
電動(dòng)勢(shì)的與電勢(shì)差區(qū)別
電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差(電壓)是容易混淆的兩個(gè)概念。電動(dòng)勢(shì)是表示非靜電力把單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功與電荷量的`比值;而電勢(shì)差則表示靜電力把單位正電荷從電場(chǎng)中的某一點(diǎn)移到另一點(diǎn)所做的功與電荷量的比值。它們是完全不同的兩個(gè)概念。
雖然電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差(電壓)有區(qū)別,但電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差一樣都是標(biāo)量。對(duì)于給定的電源來(lái)說(shuō),不管外電阻是多少,電源的電動(dòng)勢(shì)總是不變的,而電源的路端電壓則是隨著外電阻的變化而變化的,它是表征外電路性質(zhì)的物理量。
電動(dòng)勢(shì)的與電壓區(qū)別
電動(dòng)勢(shì)和電壓雖然具有相同的單位,但它們是本質(zhì)不同的兩個(gè)物理量。
(1)它們描述的對(duì)象不同:電動(dòng)勢(shì)是電源具有的,是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量,電壓是反映電場(chǎng)力做功本領(lǐng)的物理量 。
(2)物理意義不同:電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于將單位電量正電荷從電源負(fù)極移到正極的過(guò)程中,其他形式的能量轉(zhuǎn)化成的電能的多少;而電壓在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電量正電荷時(shí)電場(chǎng)力作的功,就是將電能轉(zhuǎn)化成的其他形式能量的多少。它們都反映了能量的轉(zhuǎn)化,但轉(zhuǎn)化的過(guò)程是不一樣的 。
(3)二者做功的力不同:電壓是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差值,電場(chǎng)力在電場(chǎng)中移動(dòng)單位正電荷所做的功就是電勢(shì)差,即電壓,W=UQ是電場(chǎng)力做的功,可見(jiàn)電壓U是與電場(chǎng)力做功相聯(lián)系的.電動(dòng)勢(shì)是反映電源非靜電力做功這種特性的,它的數(shù)值大小等于電源非靜電力從電源負(fù)極向正極移送單位正電荷所做的功.在化學(xué)電源中非靜電力是與離子的溶解和沉淀過(guò)程相聯(lián)系的化學(xué)作用;在溫差電源中非靜電力是與溫差和電子濃度相聯(lián)的擴(kuò)散作用;在普通發(fā)電機(jī)中非靜電力的作用是電磁作用.電動(dòng)勢(shì)羅二即q中的平就是諸如以上這些非靜電力所做的功,所以電動(dòng)勢(shì)g是與非靜電力做功相聯(lián)系的 。
(4)能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程不同:電壓是電勢(shì)能變化的量度,是將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電荷機(jī)械能的過(guò)程.由于電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷在電場(chǎng)中具有的電勢(shì)能,電場(chǎng)中存在電壓,正電荷可以在電場(chǎng)力作用下通過(guò)做功由高電勢(shì)移向低電勢(shì)處,電勢(shì)能減小.電壓越高電勢(shì)能減小越大,那電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電荷運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的值越大.與物體在重力場(chǎng)中自由下落重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的情況相類(lèi)似.而電動(dòng)勢(shì)卻是非靜電力反抗電場(chǎng)力做功,轉(zhuǎn)化其他形式能量本領(lǐng)的量度.在閉合電路中某種非靜電力作用在被移動(dòng)的電荷上,增加了電荷的電勢(shì)能,在此其他形式的能如化學(xué)能、太陽(yáng)能、熱能、機(jī)械能等轉(zhuǎn)化為電能.不同的電源這種由非靜電力做功轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)不同,所以電動(dòng)勢(shì)也不同.如化學(xué)電源的電動(dòng)勢(shì)決定于溶液跟極板的性質(zhì),發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)決定于電樞、磁場(chǎng)和它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 。
(5)在電路中的因果關(guān)系不同:如果電路中沒(méi)有電源,即使有電壓,電流形成也很短暫,最后電壓也不會(huì)維持。沒(méi)有電源(電動(dòng)勢(shì)),電流就如無(wú)源之水,電壓也不會(huì)穩(wěn)定.因此電路中各部分電壓的產(chǎn)生和維持都是以電動(dòng)勢(shì)的存在為先決條件的.就拿兩個(gè)孤立帶電導(dǎo)體來(lái)看,也必須要先有非靜電性質(zhì)的作用來(lái)遷移電荷,即必須先有電動(dòng)勢(shì),才談得上導(dǎo)體上有穩(wěn)定持續(xù)的電勢(shì)差(電壓) 。
(6)在給定電路中變與不變不同:對(duì)于一個(gè)給定的電源,一經(jīng)制好,電動(dòng)勢(shì)就固定不變,與外電路是否接通無(wú)關(guān),也與外電路的組成情況無(wú)關(guān)而電路中的電壓卻要因外電路電阻的改變而改變,如并聯(lián)支路數(shù)目增減、電阻變化時(shí)將引起電路各部分電流、電壓重新分配,電壓將發(fā)生變化至于外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓在數(shù)值上等于電源電動(dòng)勢(shì),也只是這種分配的一個(gè)特殊結(jié)果,并不說(shuō)明電壓就是電動(dòng)勢(shì) 。
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