电动势
- 当电荷通过一个电源,如电池,它收益电能
- 的电动势(e.m.f)定义为:
电量:通过电源时,每库仑电荷(C)转化为电能的化学能量
- 这也可以写成:
- E.m.f可以用符号表示ε(希腊字母epsilon)
- 它实际上不是一个力,是用单位来测量的伏特(V)
- 电动势等于没有电流流过时电位差
- 电动势可以通过在开路电路中将一个高阻电压表连接在电池的两端来测量,如下所示:
电动势是用一个与电池并联的电压表来测量的
- 的终端电位差(p.d)电位差是电池两端的电位差吗
- 如果没有内阻,末端p.d就等于电动势
- 它的定义为:
V=红外
- 地点:
- V=终端p.d (V)
- 我=电流(A)
- R=抵抗(Ω)
- 由于细胞有内阻,所以末端p.d总是较低的比emf还强
- 在闭合电路中,电流流过电池,内阻上会产生电位差
- 由于电阻与电流相反,这就减少了每单位电荷(电压)可用于外部电路其余部分的能量
- 这一差异被称为“损失伏特”
- 失去了伏通常用小来表示v
- 它被定义为
每单位电荷/库仑为克服电池内部的内阻/电阻所做的功(当电流流动时)
-
- 换句话说,这是由于内阻在电池中损失的电压
- 所以,从能量守恒v= E.M.F−终端p.d
v = ε - v =我r(欧姆定律)
- 地点:
- v=损失电压(V)
- 我=电流(A)
- r=电池内阻(Ω)
- ε=e.m.f (V)
- V =终端p.d (V)
- e.m.f是这些电位差的和,给出如下公式:
- emf因此可以定义为总计,或最大,电路可用的电压
内部阻力
- 所有电源的端子之间都有一些电阻
- 这叫做内部阻力(r)
- 内阻定义为:
电池内部材料的电阻
- 正是内阻使循环的电荷从电源本身耗散了一些电能
- 这就是细胞在一段时间后变暖的原因
- 因此,久而久之内阻造成电压损失或者电源中的能量损失
- 电池可以看作是一个内阻串联的电磁源。如下面的电路图所示:
显示电源的电磁电阻和内阻的电路
- 地点:
- 电阻器R是“负载电阻”
- r是内阻
- ε是E.M.F
- Vr损失的电压是多少
- VRp.d是否穿过负载电阻,这与终端p.d相同
工作的例子
电磁铁f 7.3 V,内阻r为0.3 Ω的电池与电阻9.5 Ω串联。确定:
a)电路中的电流
b)电池丢失伏特考试技巧
如果考试题目说“内阻可忽略的电池”,这假设电池的电动势等于它的电压。这里不需要内阻计算。我f the battery in the circuit diagram includes internal resistance (like that in the worked example), then the e.m.f equations must be used.