电动势电压与电位
关于电源电动势和电压的关系

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。
电位与电压与电动势的异同点

电位与电压与电动势的异同点有哪些?
电位与电压、电动势单位都是伏。
(1)电位只有在理论探讨电能的强度因素时,“电位”这一概念才有用。
定义:空间中某一点的电位是把单位正电荷从无限远处(假设此处电位为零)带到该点时所消耗的电能。
当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时,因在A的相界面上存在着表面电势,是不定值,故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定,也不能测量。
(2)电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势。
用字母E表示,单位是伏特。
在电路中,电动势常用符号δ表示。
在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
公式:E=W/q(E为电势能)
(3)电压是在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
电压用符号"U"表示。
电压的高低,一般是用单位伏特表示,简称伏,用符号"V"表示。
电压用来表示电位的高低,也用来表示电动势的高低差别。
(4)电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。
前面已讲过,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;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。
它们是完全不同的两个概念。
电压是用来表示电势强弱的单位。
原电池的电动势与电极电位(势)解读

Cu2+(aq) + 2e = Cu(s)
(阴极为精铜)
电解的应用: 电镀
电镀银 阳极Ag(s) (接原电池+极)
Ag → Ag+ + e (氧化反应) 阴极(镀件) (接原电池-极) Ag+ + e → Ag (还原反应)
例3. 原电池 锌锰干电池放电反应
负极(氧化反应): Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
正极(还原反应): MnO2(s) + H+(aq) + e → MnO(OH)(s) 2 MnO(OH)(s) → Mn2O3(s) + H2O(l)
合并,得总的放电反应: Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 H+(aq) → Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + H2O(l)
同一溶液内的氧化还原反应过 程,电子转移时无定向运动,不 产生电流,只放热 (右图):
Zn CuSO 4 aq ZnSO4 aq Cu
(一)原电池 (续)
若选择适当的电极, 组装为“原电池”, 使转移的电子定向运 动→产生电流。
原电池: 是化学能→电能的装 置。
右 图 : Daniell 电 池 (锌-铜原电池)
诺基亚试产百部燃料电池耳机
左起依次为耳机、燃料电池
锂电池
2005年12月,日本生产出锂电池驱动汽车, 最高时速超过300 km/h.
▪ 手机.
例5. 锌汞纽扣电池
电压、电位、电动势及其参考方向

电压、电位、电动势及其参考方向1.电压的一般含义金属导体中有许许多多的自由电子,在没有外加电场作用时,这些自由电子的运动时无规则的,则不能形成电流。
要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场,电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。
电场力移动电荷就对电荷做了功。
它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。
为了衡量电场力对电荷做功的能力,引入电压这个物理量。
电压的定义为:电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。
电压通常用U 表示。
设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W则QW U ab ab =(1-3) 式中 ab W ——电场力所做的功,单位为焦耳,J ;Q ——被移动正电荷的电量,单位为库仑,C ; ab U ——电路中a 、b 两点间的电压,单位为伏特,V 。
它的大小可以这样理解:如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ,则该两点的电压为1V 。
电压的单位有:伏特(V )、千伏(kV )、毫伏(mV )、微伏(μV )。
它们之间的关系为:3110kV V =, 3110mV V -=, 6110V V μ-=与电流一样,把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压,用大写字母“U ”表示;把实际方向随时间变化的电压称为交表电压,用小写字母“u ”表示。
2.电位在电路中可取任一点为参考点,如选择0点为参考点,则由某点a 到参考点0的电压u a0,称为a 点的电位,用Va 表示。
电位参考点可以任意选取,一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。
在一个电路中,一旦参考点确定后,电路中其余各点的电位也就确定了。
电位的SI 单位也是伏特。
电压和电位的关系为:a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差,即ab a b U V V =- (1-4)由式(1-4)可知,如果ab U >0,当Q >0时ab W >0,电场力做正功,电荷减少能量。
电压、电动势、电位

电压、电动势、电位区别
利用等电位关系化简混联电路
张贵中
一、教学目的:
1、区别电压、电动势、电位的关系。
2、掌握等电位关系化简混联电路的方法。
二、教学重点、难点:
理解电位的概念,对等电位关系进行判断。
三、教学内容:
1、电压和电位的关系
(1)电位是电场中某点与参考点之间的电压。
电压则是电场中某两点间的电位之差。
(2)电位值是相对的,它的大小与参考点有关;电压值是绝对的、固定的,它的大小和参考点的选择无关。
(3)电压和电位的单位都是伏特。
2、电压和电动势的关系
(1)电压是衡量电场力做功本领的物理量,其方向为由高电位指向低电位,电压存在于电源内、外电路
(2)电动势是衡量电源力做功本领的物理量,其方向为在电源内部由负极指向正极,且仅存在于电源内部。
(3)电压和电动势的单位都是伏特。
3、判断等电位点化简混联电路
R2
R3R4
化简为: _。
电位与电压

24V
24V
计算UAB、UBC、UBD的电压
UAB= VA -VB =0-(-15V)=15V UBC=VB-VC=(-15V)-30V=-45V UBD= VB-VD =(-15V)-24V=-39V
例3、如果例1中改为E点接地,其他条件 不变,E1=45V,E2=12V,电源内 阻可忽略不计, R1=5Ω ,R2=4 Ω ,R3=2 Ω , 求:A、B、C、 D点的电位?计算UAB、UBC、UBD的 电压。
练习:如图所示,R1=2Ω ,R2=3Ω , E=6V,内阻不计,I=0.5A,求下列情况 的UAC、UBC、UDC? (1)当电流从D流向A时; (2)当电流从A流向D时。
解:以C点为零电位点(接地点)
(1)当电流从D流向A时: 电路中电流的流向及各元件上电压的 正负极如图所示:
VA R1I E 2 0.5 A 6V 5V
15V
(2)C点的电位: ① C→ B→A
VC E1 R1I 45V 5 3 A 30V
②C → D → E → A
VC R3 I E2 R2 I 2 3 A 12V 4 3 A
30V
(3)D点的电位: ① D→ E→A VD E2 R2 I 12V 4 3 A ②D → C→ B→ A VD R3 I E1 R1I
E点为零电位点 VA=-12V VB=-27V VC=18V VD=12V UAB = 15V UBC = -45V UBD = -39V
※ 结论
电路中某点的电位与选择的路径无关; 在同一个电路中,若选择不同的零电位点时, 电路中各点的电位将发生变化,但电路中任 意两点的电压却不会改变。
电位、电压、电动势的概念解读
自动化工程系 崔红红
电位、电压、电动势
1)电压
由于AB两个水槽的水位有高低之差,水位差形成了水压, 导致了水流的定向流动,由高水位流向低水位。类似地, 由于电池正极(A)的电位比负极(B)的电位高,这个 电位差产生的电场力会移动电荷从A经过导线流向B形成 了电流,对电荷作了功。为了衡量电场力对电荷做功的 能力,引入了电压这个物理量。所以电压指任意两点之 间的电位差,电场力将单位正电荷从A点移到B点所作的 功,叫做电压,记作:
电动势和电压的单位都是伏特,都是反映电位差, 都有方向,但两者还是有区别的:
①、电动势与电压具有不同的物理意义。电动势 是衡量电源把其它形式的能转化成电能这一本领 的物理量,表示非电场力(外力)做功的本领, 而电压是衡量电路把电能转化成其它形式能这一 本领的物理量,表示电场力做功的本领。
②、对一个电源来说,既有电动势又有电压, 但电动势仅存于电源内部。电动势的大小决定 于电源本身,与电源材料和结构有关,而与外 电路的负载无关。电源的电动势在数值上等于 电源两端的开路电压,即电源两端不接负载时 的电压。
③、电动势与电压的方向相反。电动势是从低 电位指向高电位,即电位升高的方向;而电压 是从高电位指向低电位,即电压降低的方向。
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相似的,在电路中任选一个参考点,电路中某一 点到参考点的电压就称为该点的电位。电位的符 号用V表示,电位的单位也是伏特(V)。
电压和电位都是表征电路能量特征的物理 量,两者有联系也有区别。电压是指电路 中两点之间的电位差。因此,电位是相对 的,它的大小与参考点的选择有关;电压 是绝对的,它的大小与参考点的选择无关。
与电流一样,电路中任意两点之间的电压的实际 方向往往是不能预先确定,因此在对电路进行分 析计算之前,先要设定该段电路电压的参考方向, 若计算电压结果为正值,说明电压的参考方向与 实际方向一致;若计算电压结果为负值,说明电 压的参考方向与实际方向相反。
电压与电动势的关系公式
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。
电位电压电动势的区别和联系
电位电压电动势的区别和联系大家好,今天咱们来聊聊一个听起来有点“高大上”的话题——电位、电压和电动势。
乍一听,可能会让人觉得这就像外星语一样,但其实它们的本质都是与电有关的概念,搞清楚了它们之间的区别和联系,咱们就可以轻松理解这些电学知识了。
1. 电位是什么?1.1 先说说电位。
电位,其实就是一个“能量”的概念。
想象一下,你在山顶上,站在高处的你可比在山脚下的朋友“高大上”多了。
这时候,电位就像山顶的高度,越高的地方电位越大。
电位越高,电荷在那里的能量也就越大。
这种能量就像是给电荷装了个“动力器”,让它们有了移动的潜力。
听起来不错吧?1.2 大家也许会问,这个电位是怎么来的呢?其实,电位是由电场产生的。
电场就像一块大磁铁,电荷在里面就能感受到一种“推力”,就像风把树摇动一样。
电位的单位是伏特(V),就像咱们用米来测量身高一样,电位用伏特来衡量。
2. 电压的故事2.1 接下来,我们聊聊电压。
电压其实就像是你和朋友之间的“高度差”。
想象一下,你们两个分别站在山顶和山脚,山顶的朋友要下山,你这个在山脚的可就得等他下来,电压就是这种“差距”。
电压越大,电荷移动的动力就越强,就像你拉着朋友走下山一样,势头十足。
2.2 电压的产生也是因为电位差。
电压的单位也是伏特,但它更强调的是两点之间的差异,就像你在山脚下仰望山顶,看到的那种“遥不可及”的感觉。
电压可以驱动电流流动,推动电荷“走出家门”,所以在电路中,电压是必不可少的动力。
3. 电动势的魅力3.1 说完电位和电压,最后我们得提提电动势。
电动势听上去像个高深的名词,但实际上它就是电源提供的“推动力”。
想象一下,电动势就像是一位优秀的领队,带领着一群电荷朝着电路的目标前进。
电动势的单位也是伏特,真是让人无奈的“同名”啊!3.2 电动势和电压的关系有点微妙。
电动势是指电源内部产生的电压,而电压则是整个电路中电位差造成的。
所以,电动势可以理解为“源头”,而电压就是“流动”的结果。
电工技术:电位和电动势
一、电位
1.定义:
在电路中任选一点为参考点O,电场力将单位正电荷从电路中某点移到 参考点所做的功称为该点的电位。
2.表示方法:
电路中某点的电位用注有该点字母的“单下标”的电位符号V表示,
如A点电位就用VA表示。根据定义可知 VA=UAO
一、电位
3.参考点(零电位点):
参考点本身的电位为零,即VO=0。
解: (1)以A为参考点, VA=0V VC=VA-UAC=0-5=-5V VB=UBC+VC=2+(-5)=-3V UBA=VB-VA= (-3) -0=-3V (2)以B为参考点, VB=0V VC=VB-UBC=0-2=-2V VA=UAC+VC=5+(-2)=3V UBA=VB-VA=0 -3=-3V
若电路是为了安全而接地的,则常以大地为零电位体,接地点就是零电 位点,是确定电路中其他各点的参考点。接地在电路中用“⊥”表示。 4.单位: 电位实质上就是电压,所以单位也是伏特。
一、电位
5.电位与电压的关系 (以O点为参考点)
A点的电位VA=UAO,表示电场力将单位正电荷从A点移到O点所做的功
B点的电位VB=UBO,表示电场力将单位正电荷从B点移到O点所做的功 UAB是电场力将单位正电荷从A点移到B点所做的功,等于电场力将单位正 电荷从A点移到O点,再从O点移到B点所做的功的和, 即 因此 UAB=UAO+UOB=UAO+(-UBO)=UAO-UBO=VA-VB 电路中A点到B点的电压等于A点电位与B点电位的差值。 两点间电压=两点间的电位差
二、电动势
1.定义:
电源力将单位正电荷从电源的负极移到电源的正极所做的功称为电源的 电动势。
2.表示方法: