一文看懂电动势与电压的区别与联系

作者:老电工时间:2020年11月11日 11:16

有关电动势与电压的小知识,电动势与电压是两个不同的概念,二者区别也有联系,电动势与电压的做功方式不同,一个元件的电动势和电压是大小相等,实际方向相反的一对物理量。

电动势与电压的区别

1、电动势

电动势指在电源内部,电源力将单位正电荷由低电位移到高电位所做的功。

电动势的实际方向从低电位点指向高电位点,即电位升。

2、电压

电压指在电源之外,电场力将单位正电荷由高电位移到低电位所做的功。

而电压的实际方向从高电位点指向低电位点,即电位降。

一文看懂电动势与电压的区别与联系

以下内容转自百度百科:

电动势和电压具有相同的单位,但是本质不同的两个物理量。

1、描述的对象不同:电动势是电源具有的,是描述电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量,电压是反映电场力做功本领的物理量 。

2、物理意义不同:电动势在数值上等于将单位电量正电荷从电源负极移到正极的过程中,其他形式的能量转化成的电能的多少;而电压在数值上等于移动单位电量正电荷时电场力作的功,就是将电能转化成的其他形式能量的多少。它们都反映了能量的转化,但转化的过程是不一样的 。

3、二者做功的力不同:电压是电场中两点间的电势差值,电场力在电场中移动单位正电荷所做的功就是电势差,即电压,W=UQ是电场力做的功,可见电压U是与电场力做功相联系的。

电动势是反映电源非静电力做功这种特性的,它的数值大小等于电源非静电力从电源负极向正极移送单位正电荷所做的功。

在化学电源中非静电力是与离子的溶解和沉淀过程相联系的化学作用;在温差电源中非静电力是与温差和电子浓度相联的扩散作用;在普通发电机中非静电力的作用是电磁作用。

电动势罗二即q中的平就是诸如以上这些非静电力所做的功,所以电动势g是与非静电力做功相联系的 。

4、能量的转化过程不同:电压是电势能变化的量度,是将电场能转化为电荷机械能的过程。

由于电势在数值上等于单位正电荷在电场中具有的电势能,电场中存在电压,正电荷可以在电场力作用下通过做功由高电势移向低电势处,电势能减小。

电压越高电势能减小越大,那电势能转化为电荷运动机械能的值越大.与物体在重力场中自由下落重力势能转化为动能的情况相类似。而电动势却是非静电力反抗电场力做功,转化其他形式能量本领的量度。

在闭合电路中某种非静电力作用在被移动的电荷上,增加了电荷的电势能,在此其他形式的能如化学能、太阳能、热能、机械能等转化为电能。

不同的电源这种由非静电力做功转化为电能的本领不同,所以电动势也不同。如化学电源的电动势决定于溶液跟极板的性质,发电机的电动势决定于电枢、磁场和它们的相对运动 。

5、在电路中的因果关系不同:如果电路中没有电源,即使有电压,电流形成也很短暂,最后电压也不会维持。没有电源(电动势),电流就如无源之水,电压也不会稳定。

因此,电路中各部分电压的产生和维持都是以电动势的存在为先决条件的。就拿两个孤立带电导体来看,也必须要先有非静电性质的作用来迁移电荷,即必须先有电动势,才谈得上导体上有稳定持续的电势差(电压) 。

6、在给定电路中变与不变不同:对于一个给定的电源,一经制好,电动势就固定不变,与外电路是否接通无关,也与外电路的组成情况无关而电路中的电压却要因外电路电阻的改变而改变,如并联支路数目增减、电阻变化时将引起电路各部分电流、电压重新分配,电压将发生变化至于外电路断开时的路端电压在数值上等于电源电动势,也只是这种分配的一个特殊结果,并不说明电压就是电动势

电动势与电压的关系

一个元件的电动势和电压是大小相等,实际方向相反的一对物理量,对外部电路而言,二者没有区别。

因此,电源常用电压来等效表示电动势对外电路的作用。

不同的电源具有不同的电压,例如一般汽车蓄电池的电压通常为12V,干电池的电压为1.5V。

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