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2018年军队院校招生文化科目《物理》高中阶段考点:电动势

时间:2017-12-29 17:06 来源:准维教育军队考试网 作者:准维教育 阅读:

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  电动势即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。这种作用来源于相应的物理效应或化学效应,通常还伴随着能量的转换,因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量,这个能量必须由产生电动势的能源补偿。

  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。

  1、与电势差区别:

  电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功与电荷量的比值;而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功与电荷量的比值。它们是完全不同的两个概念。

  虽然电动势与电势差(电压)有区别,但电动势和电势差一样都是标量。对于给定的电源来说,不管外电阻是多少,电源的电动势总是不变的,而电源的路端电压则是随着外电阻的变化而变化的,它是表征外电路性质的物理量。

  2、与电压区别

  电动势和电压虽然具有相同的单位,但它们是本质不同的两个物理量。

  (1)它们描述的对象不同: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。

  (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。

  (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。

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