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電動勢的定義是什么意思

　　電動勢是表示非靜電力把單位正電荷從負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功與電荷量的比值。下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的電動勢的定義簡介，希望能幫到大家!

　　電動勢的定義

　　電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量。電動勢使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中，電動勢常用E表示。單位是伏(V)。

　　在電源內(nèi)部，非靜電力把正電荷從負極板移到正極板時要對電荷做功，這個做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動勢的本質(zhì)。非靜電力所做的功，反映了其他形式的能量有多少變成了電能。因此在電源內(nèi)部，非靜電力做功的過程是能量相互轉(zhuǎn)化的過程。

　　電動勢的大小等于非靜電力把單位正電荷從電源的負極，經(jīng)過電源內(nèi)部移到電源正極所作的功。如設(shè)W為電源中非靜電力(電源力)把正電荷量q從負極經(jīng)過電源內(nèi)部移送到電源正極所作的功跟被移送的電荷量的比值，則電動勢大小為：。如：電動勢為6伏說明電源把1庫正電荷從負極經(jīng)內(nèi)電路移動到正極時非靜電力做功6焦。有6焦的其他其形式能轉(zhuǎn)換為電能。

　　電動勢的方向規(guī)定為從電源的負極經(jīng)過電源內(nèi)部指向電源的正極，即與電源兩端電壓的方向相反。

　　電動勢的生成機制

　　電源的電動勢是和非靜電力的功密切聯(lián)系的。非靜電力是指除靜電力外能對電荷流動起作用的力，并非泛指靜電力外的一切作用力。不同電源非靜電力的來源不同，能量轉(zhuǎn)換形式也不同。

　　化學(xué)電動勢(干電池、鈕扣電池、蓄電池等)的非靜電力是一種與離子的溶解和沉積過程相聯(lián)系的化學(xué)作用，電動勢的大小取決于化學(xué)作用的種類，與電源大小無關(guān)，如干電池無論1號、2號、5號電動勢都是1.5伏。產(chǎn)生化學(xué)電動勢的電池稱為化學(xué)電池或電化電池，例如：銅鋅原電池，電解質(zhì)溶液為硫酸銅溶液。

　　感生電動勢和動生電動勢(發(fā)電機)。發(fā)電機的非靜電力起源于磁場對運動電荷的作用，即洛倫茲力。

　　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：只要穿過回路的磁通量發(fā)生了變化，在回路中就會有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生。而實際上，引起磁通量變化的原因不外乎兩條：其一是回路相對于磁場有運動;其二是回路在磁場中雖無相對運動，但是磁場在空間的分布是隨時間變化的，將前一原因產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為動生電動勢，而后一原因產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢。

　　感應(yīng)電動勢的大小 ( 為磁通量的變化量，為時間，為線圈匝數(shù))

　　光生電動勢(光電池)的非靜電力來源于內(nèi)光電效應(yīng)。

　　在光照下，若入射光子的能量大于禁帶寬度，半導(dǎo)體PN結(jié)附近被束縛的價電子吸收光子能量，受激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶形成自由電子，而價帶則相應(yīng)地形成自由空穴。這些電子一空穴對，在內(nèi)電場的作用下，空穴移向P區(qū)，電子移向N區(qū)，使P區(qū)帶正電，N區(qū)帶負電，于是在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生電壓，稱為光生電動勢，這就是光伏特效應(yīng)。利用光伏特效應(yīng)制成的敏感元件有光電池、光敏二極管和光敏三極管等。

　　壓電電動勢(晶體壓電點火、晶體話筒等)來源于機械功造成的極化現(xiàn)象。

　　當電介質(zhì)(晶體)受到一定方向外力的作用而產(chǎn)生變形時，就會引起它內(nèi)部正負電荷中心相對轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致在相應(yīng)的兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷，于是在兩個表面產(chǎn)生電壓，稱為壓電電動勢;當外力作用除去時，表面的電荷也隨之消失，又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài);當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變。

　　溫差電動勢(溫差電源)的非靜電力是一種與溫度差和電子濃度差相聯(lián)系的擴散作用。

　　1821年德國物理學(xué)家塞貝克(T J Seeback)發(fā)現(xiàn)：當兩種不同金屬導(dǎo)線組成閉合回路時，若在兩接頭維持一溫差，回路就有電流和電動勢產(chǎn)生，后來稱此為塞貝克效應(yīng)。其中產(chǎn)生的電動勢稱為溫差電動勢述回路稱為熱電偶。

　　電動勢與路端電壓關(guān)系

　　電源的路端電壓是指電源加在外電路兩端的電壓，是靜電力把單位正電荷從正極經(jīng)外電路移到負極所做的功。對于確定的電源來說，電動勢E和內(nèi)電阻r都是一定的。

　　理想電動勢源不具有任何內(nèi)阻，放電與充電不會浪費任何電能。理想電動勢源給出的電動勢與其路端電壓相等。

　　在實際應(yīng)用中，電動勢源不可避免地有一定的內(nèi)阻。實際電動勢源的電阻可以視為一個理想電動勢源串聯(lián)一個電阻為內(nèi)阻的電阻器。電源的`電動勢對一個固定電源來說是不變的，而電源的路端電壓卻是隨外電路的負載而變化的。內(nèi)阻的大小取決于電動勢源的大小、化學(xué)性質(zhì)、使用時間、溫度和負載電流。

　　電源充電

　　在電源被充電時，電源內(nèi)部的電流是從電源正極流向負極，內(nèi)壓降的方向與電動勢的方向相反，電源的電動勢是反電動勢，這時路端電壓等于電動勢與內(nèi)壓降之和，即，電路端電壓大于電動勢。

　　電源放電

　　在電源放電的情況下，當外電路中沒有反電動勢時，路端電壓的變化規(guī)律服從含源電路的歐姆定律，其數(shù)學(xué)表達式為：，為電源的內(nèi)電壓，也叫內(nèi)壓降。可得，即電流I的大小隨外電阻R而變化。電流I增大時，內(nèi)壓降Ir增大，路端電壓U就減小;反之，電流I減小時，路端電壓U就增大。

　　電源斷開

　　當電源的外電路斷開時，R可看作無限大，I變?yōu)榱悖瑑?nèi)壓降Ir也變?yōu)榱悖@時電源內(nèi)部的非靜電力與靜電場力平衡。路端電壓等于電源的電動勢。

　　電動勢的概念

　　電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的本領(lǐng)的物理量。電動勢的概念如下：

　　什么是電動勢呢？我們規(guī)定，能夠克服導(dǎo)體電阻對電流的阻力，使電荷在閉合的導(dǎo)體回路中流動的一種作用，稱之為電動勢。

　　這種作用來源于相應(yīng)的物理效應(yīng)或化學(xué)效應(yīng)，通常還伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，一般總是出現(xiàn)在電源中的。

　　對電源來說，我們定義電源的電動勢：等于單位電荷量運行一個回路過程中非靜電力所做的總功的大小。

　　電動勢的公式描述：E=W/q （E為電動勢）【注意，q是參與回路流動的總電荷數(shù)量，而不是某個小球帶電的多少。】

　　電動勢大表示什么意思？同樣流過1個單位的電荷，不同的電源做功的能力是不同的。舉例如下：

　　（1）一個1.5v的電源，表示的意思就是流過1C的電荷，電源做功為1.5J。

　　（2）一個20v的電源，表示的意思就是流過1C的電荷，電源做功為20J。

　　因為電流在導(dǎo)體中(超導(dǎo)體除外)流動時要消耗能量，這個能量必須由產(chǎn)生電動勢的能源（電池）補償。