电动势的形成
温差电动势产生的原理
温差电动势的产生原理热电偶工作原理热电偶作为温度测量传感器所依据的原理是热电效应。
当两种不同的导体A和B的两端相接组成闭合回路，就组成了热电偶。
如果导体A和导体B的两个接点温度不同，则在改回路中就会产生电流，这表明了该回路中存在电动势，这个物理现象称为热电效应。
相应的电动势称为热电动势。
组成热电偶的两种不同的导体或半导体称为热电极，放置在被测温度的介质中的接点叫做测量端（工作端、热端）；另一个接点通常置于某个恒定的温度，叫做参比端（自由端、冷端）。
在热电偶回路中，产生的热电动势由两部分组成，一部分叫温差电动势，一部分叫接触电动势。
温差电动势是同一导体两端因其温度不同而产生的一种电动势。
在一根均质金属导体上存在温度梯度时，处于高温端电子能量比低温端的电子能量大，所以，从高温端向低温端扩散的电子数比低温段向高温端扩散的电子数多得多。
当扩散达到相对动态平衡时，结果高温端应失去电子而带正电，低温端因得到电子而带负电，在高、低温两端之间变形成一个从高温端指向低温端的静电场。
在导体两端产生的电位差称为温差电动势。
温差电动势的大小只与导体的种类及导体两端温度有关，与导体的长度和截面大小无关。
接触电动势产生的原因是金属中都存在自由电子，不同金属中的自由电子密度是不同的，当两种不同金属连接在一起时，两种金属的接触处就会发生电子的扩散。
电子的扩散速率与自由电子的密度和金属所处的温度有关。
当两种两种金属接触时，电子密度大的金属扩散到电子密度小的电子数要比电子密度小的金属扩散到电子密度大的电子数多。
这时，电子密度大的金属因失去电子带正电，电子密度小的金属因得到电子带负电。
于是两种金属之间就产生了电位差，即在其接触处形成一个静电场。
这个静电场阻止电子扩散的继续进行。
当电子的扩散能力与静电场的阻力相平衡时，两金属之间所形成的电位差称为接触电动势。
接触电动势与两金属接触处的温度有关。
综上所述，两种不同的均质导体首位相接组成闭合回路，当两接点温度不同时，闭合回路就会产出环电流，由于接触电动势远大于温差电动势，回路总热电动势方向将与热端接触电动势方向相同，即为回路顺时针方向，也是回路的电流方向。
大学物理Ⅱ2.1 动生电动势
磁力线运动。已知： v, B, R.
求：动生电动势。
dl Rd
vB
解：方法一
d
(
v
B
)
dl
vBdl cos
2
vBR cosd 2 vB2R 方向：a b
b
dl
d
v
R
B
a
动生电动势
第十一章 电磁感应 电磁场
解：方法二
b
作辅助线，形成闭合回路
i 0
v
半圆
ab
2RBv
动生电动势
第十一章 电磁感应 电磁场
1、在磁场中运动的导线内的感应电动势
由于导体运动而产生的感应电动势，称为动生
电动势。
dΦ B d S Bl d x
i
dΦ dt
Bl d x
dt
D
A
v
B l
C B dx
Blv
动生电动势
第十一章 电磁感应 电磁场
解
i
b (v B) dl
a
b
vBdl
a
B
vB(ab) 2vB R2 r2
O
v
R
r dl
b
a
动生电动势
第十一章 电磁感应 电磁场
2．在磁场中转动的线圈内的感应电动势
设矩形线圈ABCD
o
的匝数为N ,面积为S， 使这线圈在匀强磁场中
绕磁直的间固感。夹B，定应当角的 强 为与时轴 度 零t 之，t线 ，与间0经OenO与的过B轴转夹时之eB垂动角n O间O，
Bv sin dl
0L Bv sin dl
BvLsin
dl
v
L
B
动生电动势 典型结论
动生电动势公式的推导及产生的机理
动生电动势公式的推导及产生的机理摘要：在本文中，应用导数的知识推导出动生电动势在各种特殊情况下的表达形式，并进一步探究了动生电动势产生的机理。
揭示了产生动生电动势的实质是运动电荷在磁场中受到洛伦磁力的结果。
关键词：电磁感应定律；动生电动势；洛伦磁力法拉第电磁感应定律告诉我们，只要通过回路所围面积中的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势。
由公式s B dSφ=⎰⎰可知，使磁通量发生变化的方法是多种多样的，但从本质上讲，可归纳为两类：一类是磁场保持不变，导体回路或导体在磁场中的运动；另一类是导体回路不动，磁场发生变化。
前者产生的感应电动势称为动生电动势，后者产生的电动势为感生电动势。
在本文中，主要对动生电动势公式的推导及其产生的机理作浅显的阐释。
一、动生电动势在各种特殊情况下的表达形式在磁场保持不变的情况下，由于导体回路或导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势（一）、在磁场中运动的导线内的动生电动势例1，如图1所示，一个由导线做成的回路ABCDA，其中长度为l的导线段AB在磁感应强度为B的匀强磁场中以速度V向右作匀速直线运动，AB、V和B 三者相互垂直，求运动导线AB段上产生的动生电动势。
解析：由题意可知，导线AB 、V 和B 三者相互垂直。
若在dt 时间内，导线AB 移动的距离为dx ，如右图所示，则在这段时间内回路面积的增量为dS ldx =。
如果选取回路面积矢量的方向垂直纸面向里，则通过回路所围面积磁通量的增量为：d ΦB S Bldx ==根据法拉第电磁感应定律知，导线AB 内所产生的感应电动势为[1]d Φε dt=- 其中，负号代表感应电动势的方向。
所以，在运动导线AB 段上产生的动生电动势的表达式为dx εBlv dtBl =-=-即运动导线AB 段上产生的动生电动势的大小为：Blv ，方向：B A →.例2、如图2所示，在方向垂直纸面向内的均匀磁场 B 中，一长为 l 的导体棒OA 绕其一端 O 点为轴，以角速度大小为ω逆时针转动，求导体棒OA 上所产生的动生电动势。
电动机的四个工作原理是
电动机的四个工作原理是电动机是一种将电能转化为机械能的设备，它通过磁场相互作用的原理实现动力传递。
电动机的工作原理包括电磁感应、洛伦兹力、电动势和霍尔效应四种。
首先是电磁感应原理。
电动机的核心部件是电磁线圈，当通入电流时，会在线圈周围产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场发生变化时，会在线圈内产生感应电动势。
电动机的转子上有导体，当导体运动时，会不断地与磁场发生相对运动，从而导致感应电动势的产生。
这样，电动机的线圈就会受到感应电动势的作用，使得电流通过线圈，从而形成磁场，实现动力传递。
其次是洛伦兹力原理。
当导体通过磁场时，导体内的电子会受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的方向与磁场和电流的方向以及导体运动方向有关，可以通过握右手定则来确定。
根据洛伦兹力的原理，电动机转子的导体与磁场发生相对运动，导体内的电流将受到洛伦兹力的作用。
这个力会使导体受到推动或拉力，进而使得电动机的转子转动。
第三是电动势原理。
在电动机中，电流通过线圈时，线圈会在磁场中产生感应电动势，这个电动势与线圈的匝数、磁场强度和线圈的速度有关。
由于电动势的作用，线圈中的电流会产生，从而形成新的磁场。
这个磁场将与传统磁场相互作用，根据洛伦兹力的原理，导致线圈受到推力或拉力，从而产生转矩，使电动机转动。
最后是霍尔效应原理。
霍尔效应是指当导体通过磁场时，导体上的载流子受到磁场的作用，从而产生电势差。
在电动机中，霍尔效应可以用来检测转子的位置和速度。
当转子上的磁铁通过霍尔传感器时，磁场作用于传感器上的霍尔元件，产生电势差。
这个电势差与转子的位置和速度有关，通过测量电势差的大小和方向，可以确定转子的位置和速度，从而控制电动机的运行。
综上所述，电动机的四个工作原理包括电磁感应、洛伦兹力、电动势和霍尔效应。
通过这些原理的相互作用，电动机可以将电能转化为机械能，实现动力传递。
动生电动势
b
+ +
F + m+
+
v +
+ + +
+ -+ a+
+ + + +
产生动生电动势的非静电力就是洛仑兹力。 单位正电荷的洛仑兹力
Fm Ek v B e
太原理工大学大学物理
运动导体上的动生电动势 i l ( v B) dl 若为闭合导体 i ( v B) dl
+Q + +
+ + + + + + +
+ + +
+
+
+ +
P
1 2 BL 2
B + +
+
o
+ + +
+
+
+
+ + + + + +
在op段中应为由o指向p
+ + +
太原理工大学大学物理
非均匀磁场
导体平动
I 例4 无限长载流直导体通有 电流I，方向向上。导线ab垂 直于直导线且两者在同一平 面内，a、b距直导线的距离 分别为l1和l2，导线ab以速度v 在平面内向上运动，求ab两 端的电势差。
m Bvtdx l
l2
1
0 I l2 vt ln 2 l1
0 I vtdx 2x
B
d m 0 I l2 i v ln dt 2 l1
电动势 课件(人教版)
2.试结合下表对比分析电动势与电压。 提示：
电路
电源
电能
其他形式能 电能
其他形式的能
W
W
q
q
伏特
电压
【知识点拨】 对电动势的进一步的理解 (1)在不同电源中，非静电力做功本领不同，即把相同数量的 正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不 同，电动势大小也不同。 (2)电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部 电流方向，即由电源负极指向电源正极方向。 (3)公式 E＝W是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W
提示：
电场力
重力势能 电势能
不同 不同
【知识点拨】 两种角度看非静电力
(1)要使电路两端的电压保持不变，就得有一种力，这种力能 把正电荷不断地从电源负极搬到正极上去，当正电荷从正极通 过外电路流向负极时，正极减少的电荷将得到补充。 (2)从能量的角度看，这种力要逆着电场力做功，使电场失去 的能量不断得到补充，这项任务不是静电力所能完成的，因为 静电力绝不可能使正电荷由负极向正极运动，即电场力不可能 使正电荷由低电势向高电势运动，为了使电路维持稳恒电流， 必须有一种从本质上与静电力完全不同的力，即非静电力，此 力应使正电荷逆着电场方向运动，使正电荷的电势能增加。
【知识点拨】 电源的内阻和容量
(1)内阻和容量都是描述电池性质的物理量。 (2)电池的容量与放电状态有关系，同样的电池，小电流、间 断性放电就比大电流、连续放电时的容量大。 (3)对于电池的内阻，会在使用过程中变化较大。一般说来， 用的时间越久，电池的内阻越大。
容量和内阻 1.对于同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小。 2.内阻和电动势同为电源的重要参数。
【思路点拨】解答本题需要把握以下三点： (1)电源内部和外部的电场分布情况。 (2)静电力做功时能的转化情况。 (3)非静电力做功时能的转化情况。
动生电动势与感生电动势
Science &Technology Vision 科技视界1动生电动势如图1,一根金属棒在匀强磁场中沿与棒和磁场垂直的方向以速度V0向右运动。
自由电荷(电子)随棒运动。
必然受到洛仑磁力作用,而发生运动。
电子沿棒运动的速度为U。
这样自由电子具有随金属棒运动的速度V0同时还有沿棒运动的速度U,故自由电子相对磁场的合速度为V0。
金属棒ab 两端因正负电荷分别积累,而形成电动势,Uab>0。
图1由左手定则可知,由于自由电子相对磁场以速度V 运动,一定会受到洛仑磁力F 洛。
当F 洛的分力F1与F 外平衡,F 洛的另一分力F2与电场力FE 平衡时,金属棒两端建立了稳定的动生电动势。
F 洛=eBV 其分力F1=eBVcosα=eBu,F2=eBVsinα=eBV0金属棒ab 两端电动势U=BLV0,自由电子受到的电场力FE=eE=eBLV0/L=eBV0FE 与F2等大反向。
F 外与F1等大反向(图2)。
图2F E 与F 外的合力F'=eB V 02+U 2√=eBVH 合和F 洛等大反向。
此时自由电子受到的三个力F 洛、F 外、F E 作用达到平衡。
金属棒匀速垂直切割磁感线运动建立了稳定的电动势。
E=BLV 0从能量转化的观点来看:外力克服洛仑磁力的分力F1做功,机械能转化的电能。
在此过程中洛仑磁力起到中转能量的作用。
使机械能和电能之间发生转化。
那么洛仑磁力是否做功呢:F 洛的分力F 1与V 0反向做负功W1,另一分力F2与电子沿棒移动方向U 一致做正功W2,则有:W1=-F 1V 0t=-eBIV 0t W2=F 2Ut=eBV 0Ut W=W1+W1=0其实洛仑磁力F H 合与电子合速度V 垂直,其做功为零是肯定的。
我们可以看到动生电动势有以下几个特点:a.在能量转化上是机械能转化为电能。
b.洛仑磁力参与其全过程并传递能量,实现两种形式的能量转化。
c.因为洛仑磁力与自由电荷合速度方向垂直,洛仑磁力不做功。
反向电动势 反电势
反向电动势反电势一、反向电动势的基本概念反向电动势，也被称为感应电动势或自感电动势，是指在电路中由于电流变化而产生的电动势现象。
法拉第-楞次定律揭示了电流变化和电磁感应之间的关系，当电流在电路中发生变化时，会引发电磁感应作用，从而产生一个方向相反的电动势。
简而言之，当电流变化趋势为增大时，反向电动势会阻碍电流的变化；当电流变化趋势为减小时，反向电动势则促使电流的变化，以维持电路的平衡状态。
二、反向电动势的形成机制反向电动势的形成机制涉及电磁感应现象，其关键在于电磁场的变化。
当电流发生变化时，其所产生的磁场也会随之变化，从而导致电磁感应效应。
我们常常说的倒发电，也即是反向电动势的一种，现象具体来说，以下几种情况可能导致反向电动势的产生：开关操作：在开关操作过程中，电流的急剧变化会导致磁场的变化，从而引发反向电动势。
电感元件：当电路中存在电感元件（如线圈）时，其自感性质会使电流变化引发反向电动势。
电机制动：在电机制动过程中，电流的变化会产生反向电动势，从而抵抗电机的减速过程。
继电器操作：继电器的开闭过程也可能产生电流变化，导致反向电动势的产生。
三、反向电动势的潜在危害尽管反向电动势在某些情况下是不可避免的，但它可能带来一系列潜在的危害，对工业产品和系统的稳定性产生影响。
以下是一些可能的危害：1、电气元件损坏：反向电动势可能导致电弧现象，损坏电气元件，降低设备寿命。
2、火花和电弧：在开关和继电器操作中，反向电动势可能引发火花和电弧，进一步损坏电气接点。
3、电流尖峰：反向电动势可能导致电流突变，产生电流尖峰，影响电气系统的稳定性4、电磁干扰：反向电动势产生的电磁辐射可能干扰周围电子设备，干扰正常工作。
5、能源浪费：反向电动势会造成电路中能量的损失，导致能源浪费。
《感应电动势》 知识清单
《感应电动势》知识清单一、什么是感应电动势感应电动势是电磁学中的一个重要概念。
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，在电路中就会产生电动势，这种电动势就叫做感应电动势。
简单来说，就好像是一个“推动”电荷移动的力量。
如果没有感应电动势，电荷就不会在电路中定向移动，也就不会形成电流。
感应电动势的产生是电磁感应现象的核心。
它的存在使得电能可以从一种形式转化为另一种形式，为我们的生活和现代科技带来了诸多便利。
二、感应电动势的分类1、动生电动势动生电动势是由于导体在磁场中运动而产生的。
想象一下，一根导体棒在磁场中做切割磁感线运动，导体中的自由电子就会受到洛伦兹力的作用，从而在导体两端聚集，形成电势差，这就是动生电动势。
其大小可以用公式 E ＝ BLv 来计算，其中 B 是磁感应强度，L 是导体棒在磁场中的有效长度，v 是导体棒的运动速度。
2、感生电动势感生电动势则是由于磁场的变化而产生的。
当磁场发生变化时，会在空间中激发一种电场，这种电场会驱动电荷移动，从而产生电动势。
麦克斯韦提出的“变化的磁场产生电场”的观点，为感生电动势的产生提供了理论基础。
三、感应电动势的计算1、法拉第电磁感应定律这是计算感应电动势的基本定律。
它指出：感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。
用公式表示为：E ＝nΔΦ/Δt ，其中 n 是线圈的匝数，ΔΦ 是磁通量的变化量，Δt 是变化所用的时间。
2、特殊情况的计算（1）对于动生电动势，如前面提到的，使用 E ＝ BLv 。
（2）对于感生电动势，有时需要用到一些复杂的数学工具，如微积分来进行计算。
四、影响感应电动势大小的因素1、磁通量的变化量磁通量变化量越大，感应电动势通常越大。
2、磁通量变化的时间在磁通量变化量相同的情况下，变化时间越短，感应电动势越大。
3、线圈的匝数匝数越多，感应电动势越大。
4、磁场的强弱磁场越强，感应电动势可能越大。
五、感应电动势在实际生活中的应用1、发电机发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
电势与电动势概念区分
电势与电动势概念区分电势与电动势是两个既有联系又有区别的概念．电势概念首先在研究静电场性质时用到，而电动势概念仅在研究稳恒电流时才用到，但稳恒电流中也涉及到电势概念．正因为在同一个问题中往往要同时涉及电势与电动势这两个概念，所以，正确的区别它们就显得尤为重要．下面我们先从电势讲起．原则上讲，静电场与重力场相似，都是保守力场．所谓保守力场就是具有场力作功与路径无关特征的场，因而可以用势函数来描述这种场的能性质．例如，重力场就是用重力势能来描述，相仿，静电场也可用电势能来描述．这就是说，电荷在静电场中一定的位置处，具有一定的电势能，静电场力所作的功就是电势能改变的量度．为了能把问题说清，我们以简单的匀强电场为例来进行分析．如图所示．在场强为E的匀强电场中，电量为的检验电荷所受的电场力为．当电荷沿场强方向由a点移动距离l而到达b点时，电场力所做的功为．如果检验电荷沿任意一条曲线由a点移动到b点（如图），则我们可以把这条曲线看成是由许多直线小段所组成，在第i段上，电场力所做的功为，电场力所做的总功就等于各小段上电场力做功的总和，即：这与检验电荷沿直线移动所得的功值相同．由此可得结论：电荷在电场中移动时，电场力作的功只与电荷的起始位置和终了位置有关，而与电荷所经路径无关．这一结论虽是从匀强电场这种特殊情况推得，但实验和理论都可证明，结论是普遍成立的．既然检验电荷在电场中由a点到b点能作功，且与具体路径无关，那么，说明检验电荷在电场a点具有作功本领，有一定能量．这种电场中特有的能量我们就把它叫作电势能．这跟物体在重力场中具有重力势能完全相仿．但是，我们知道重力势能只具有相对的意义，例如，距离地面高度为h的物体m的重力势能为mgh，实际上只是相对地面而言，即是取地面为重力势能参考点的结果．同样道理，电势能也是一个相对量．如把检验电荷在a点的电势能看作就是，则b点就是电势能的参考点．电势能的参考点选取完全是任意的，一般在电学中常把远处取作电势能的参考点．在这种情况下，考虑到不失一般性，任意电荷q在电场中任一点a的电势能就可表示为：（1）此式的物理意义是电荷q在电场中任一点a的电势能就是电场力驱使电荷q 从该点到处所作的功．应该指出，与重力势能相似，电势能也是属于一定系统的．上式表示的电势能是电荷q和电场这整个系统的，且与q的大小成正比．因此，电势能并不直接反映某一给定点a处电场能的性质．但是，我们发现都与q无关，只决定于电场本身的性质以及场中给定点a的位置．所以，这个比值就是表征静电场中给定点电场能性质的物理量，称电势（亦称电位），一般用表示a点电势，即：（2）在（2）式中，当电荷q为单位正电荷，即这表示电场中某一点的电势在量值上等于单位正电荷放在该点处具有的电势能，也等于单位正电荷从该点经过任意路径到无穷远处时电场力所作的功．既然电势能是个相对量，那么电势当然也是一个相对量．（2）式所定义的电势显然是以无穷远处作为零电势参考．另外，电势能有正负之分，所以，电势显然是个标量，但也有正负之分．那种认为电势是恒正的说法是错误的．在无穷远处作为参考点情况下，在场源是正电荷的电场中，电势永远是正的；在场源是负电荷的电场中，电势永远是负的．在静电场力作用下，正电荷只能从高电势运动到低电势；负电荷只能从低电势运动到高电势，无论是正电荷还是负电荷，都只能是由电势能高的地方运动到电势能低的地方．电势的单位在国际单位制中是焦耳／库仑，称为伏特．接下来我们再讨论电动势．导体内形成电流必须依赖于两个条件：（1）导体内有可以移动的自由电荷；（2）导体内要维持一个稳恒的电场．这两个条件是缺一不可的．如图所示，A和B是两个彼此隔开的导体，导体A带正电荷，电势为，导体B带等量的负电荷，电势为．如果用长为l的细长导线把两者连接起来，这时，导线内就有电流，场强的方向沿导体从A指向B，导线两端的电势差（电压）是．由于这电场的作用，导体内自由电子作宏观定向运动而形成暂时电流．当电子逆着电场方向运动到A时，将和A上的正电荷中和，使导体A的电势逐渐下降，导体B则因不断失去电子而电势逐渐升高．结果使导体A和B的电势差逐渐减小，直至A和B的电势相等，金属导线内的场强为零，电流也随之停止．所以，仅仅靠一时的电场是不可能使导体中维持恒稳电流的．要在导体中维持电流，必须在导体内建立恒稳电场．而要维持一个恒稳电场，只靠静电力作用是不行的，必须有静电力以外的所谓非静电力迫使电荷反抗静电力，从电势能低的地方移向电势能高的地方，不断使其他形式的能（如化学能、机械能等），转化为电能才行．为了便于说明问题，我们把上图改画成图（a）．在电流流动过程中，如果我们把每一时刻到达导体A的负电荷不断地送回导体B上（或者把到达导体B的正电荷不断地输送到导体A上），那么，我们就能保持导体A和B的电势差不变．也就是说，使金属导线内建立恒稳电场．恒稳电场虽然不随时间变化，但它同静电场是有区别的．不过，理论上可证明它也是一个有势场．前面所论述的电势概念在这种场中完全适用．恒稳电场要靠具有非静电力的电源来维持．显然，要使正电荷从低电势的B处移向高电势的A处，在这个过程中，必须克服静电力作功，这个任务就是电源内的非静电力完成的．在化学电源中物质的化学变化产生的“化学力”就是一种非静电力；在发电机中，电枢在磁场中转动时，磁场对运动电荷的作用力也是一种非静电力．可见，电源是把其他形式的能量转化成电势能的一种装置，它能克服静电力作功，迫使正电荷从低电势处经电源内部移向高电势处．电源的作用就好像水泵的作用，水泵可以使水由水位低处经水泵移动到水位高处．每一电源都有正、负两极（电势高的为正极）．通常把电源内部正、负两极之间的电路称为内电路．正电荷由正极流出，经过外电路流入负极，然后，正电荷再靠非静电力从负极经内电路流到正极，如图（b）所示．内、外电路构成闭合电路，在电源作用下，电荷在闭合电路中往复循环流动，形成恒稳电流．实验证明，在结构一定的电源内部，当恒稳电流通过时，其他形式的能量转变为电能的量正比于所迁移的电量；不同的电源，当一定量的电荷从电源内部通过时，其他形式的能转变为电能的多少是不同的．这表明，在不同的电源内部，非静电力移送单位电量所作的功是不同的．为了表明电源非静电力作功本领的大小，以便比较各种不同的电源，我们就引入电源电动势这个概念．电源电动势是电源中非静电力作功能力大小的标志，它在数值上等于电源内部非静电力移送单位正电荷从负极到正极所作的功．电源电动势的大小只取决于电源本身的结构和所处状态，而与外电路无关．从电动势定义知，它的单位与电势单位相同，也是焦耳／库仑，即伏特．电动势是个标量，其值始终是正的．习惯上，为便于应用，常给电动势规定一个方向：从电源的负极指向正极（见图（b））．最后，我们把电势和电动势的主要区别和联系归纳如下：（l）电势是反映电场（包括恒稳场）本身的能的性质的物理量，其大小和电场中某点的位置、电场本身的性质有关，与检验电荷的存在与否无关．它像电场强度一样是个客观量；电动势是定量反映电源内非静电力作功本领的物理量，它由电源本身的性质决定，而与电源内是否有电流无关，也是一个客观量．（2）电路中各点的电势是由电源电动势分离正、负电荷而建立的，电势（或电势差）与电源的电动势同存在于直流电路中，它们的数量关系是：闭合电路中电动势等于电路中各段电势降落的代数和（指单电源时）．电势存在于全电路上各点，而电动势只能存在于电源内部（感应电动势除外，因为变化磁场在闭合回路中产生的感应电动势往往分布在整个回路中）．（3）电势和电动势都是标量，且单位相同，但电势有正、负之分，而电动势始终是正值．（4）电势是个状态函数，具有单值性，它与静电场和恒稳电场对电荷作功与路径无关；而电动势并不是状态函数，它与电源非静电力对电荷作功与具体路径有关．（5）电势与电势能一样是个相对量，它只有在零电势（能）选定的情况下才有意义．（6）电势是电位的同义词，电动势不得简称为电势．。
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电动势的形成
在讲解人民教育出版社高中物理选修3-1第二章《恒定电流》
时，发现课本中第二节和第七节对电源内部的电场讲解互相矛盾，容
易引起对电源的理解混乱，下面说说自己的看法：
一、第二节《电动势》是新教材新增加的一节,教材把电源类比
成抽水机;把抽水机在抽水的过程中克服
重力做功类比成电源内部“非静电力”
克服“静电力”做功;把抽水机抽水所增
加的水的重力势能类比成电源内部的
“非静电力”做功所增加的电势能。新教
材强调了电动势和电压的区别;强调了电
动势是反映“非静电力”做功的本领;强
调了“非静电力”是在克服“静电力”做功。插图2.2-1很形象的描
述了电源内部存在着由正极指向负极的电场,在这个电场中,正电荷
所受的静电力阻碍它继续向正极移动。因此,在电源内要使正电荷从
负极搬运到正极必须要有“非静电力”。
从能量角度来看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化
为电势能。
而且在平时的练习中有很多关于这方面的题目，例如：
关于电动势，下列说法正确的是：
A、 在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能
增加
B、对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功越多，电动势
就越大
C、电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单
位电荷量做功越多
D、电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送
到正极的电荷量越多
二、本章第七节《闭合电路的欧姆定
律》是新、老教材都有的内容,但人教版
新教材在教材编写上较旧版完全不同:去
掉了原来的插图,取代为插图2.7-2。
新教材把闭合电路分成两部分,即外
电路和内电路。但在能量转化上却分为三
部分:外电路、内电路、BC与DA反应层。
新教材从能量角度,推导出了闭合电路的欧姆定律。
课本在讲能量转化时第二点说道“内电路与外电路一样，也存在
着恒定电场，正电荷也是在静电力作用下移动的”。这句话让很多学
生理解为内电场对电荷做正功。好像与前面第二节所讲互相矛盾，到
底应该是怎么回事呢？
三、通过翻阅赵凯华、陈熙谋编《电磁学》第二版，林海兵《电
源论》，结合平时对原电池的使用和理解，我感觉第二节课本的讲解
有些太仓促，让学生产生错误的概念模型。为了更好地让学生理解，
我觉得应该这样建立模型：
外电路与课本一样电场方向从正极指向负极而且对电荷做正
功。内电路中在静电力作用下电势发生两次跃迁，分别在正、负极板
附近，在跃迁过程中非静电力做正功转化成电势能。B处跃迁使得在
电源内部C处形成由B指向A的电场，并在电场力作用下使得电荷运
动，电荷电势能减少，只是该部分电势能减少量转化成内电阻产生的
热。A处跃迁使得外电场由正极指向负极，并使得电荷运动中，电势
A C B
+
-
电源
能转化成外电路消耗的能量。
在用原电池进行实验时，电压表的正极接在负极附近也说明在电
源内部也就是C中B侧为高电势，进一步证明了C中静电场由负极指
向正极，电荷运动时，静电场做正功。
综上所述，以前在做题过程中所讲的在电源内部非静电力做功，
使电荷克服电场力运动并转化为电势能的说法值得商榷，那只是一个
笼统的说法。在读林海兵《电源论》时，感觉描述较为准确，电源内
部由于极化，情况比较复杂。为了让学生更直观轻松的了解电源内
部，我觉得上述模型更简洁些。建议课本在修改时可选用更好地模型
和解释，使得第二节的说法应该更准确些、详细些！