电动势
电动势
| 电动势 | |
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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。如果电动势只发生在导体回路的一部分区域中，就称这部分区域为电源区。电源区中也存在着电阻，称为电源的内阻。电源区之外的那部分导体回路中所消耗的能量，直接来源于导体中的电磁场，但是这时电磁场的能量仍然来自电源。 [1]
电动势的物理意义是表示电源将其他形式能转化成电势能本领大小的物理量。
目录
基本信息
物理量简介
电动势的概念
1、物理意义：描述电源将其他形式能转化成电势能本领大小的物理量。
2、定义：电动势是表示电源特征的一个物理量，表示电源中非静电力对电荷作功的能力，称为电动势。在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。 电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功。
3、定义式：E=W/q（W表示非静电力做的功，q表示非静电力做功搬运的电荷量）
4、电动势越大，说明电源能量转化本领就越强，反之成立。如一节干电池电动势为1.5V，蓄电池电动势为200V，就说明蓄电池能量转化本领比干电池大。
5、电动势与电势差（电压）的对比：电压U=W/q（W表示电场力所做的功）；电动势U=W/q（W表示非静电力所做的功）。
6、电动势是电源本身的性质，一般来说，电源做成了 ，电动势就确定了，与及是否接入电路无关。[2]
电源力
电源力即非静电力，是指除静电力外能对电荷流动起作用的力，并非泛指静电力外的一切作用力。非静电力有不同的来源。在化学电池（干电池、蓄电池）中，非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用；在温差电源中，非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用；在一般发电机中，非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力，但因其力线呈涡旋状，通常不用作电源，也难以区分内外。
在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的，即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功，称电源的电动势（E）。 [3]
单位和方向
测量方法
使用电压表
电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候，电源不要接到电路中去，用电压表测量电源两端的电压，所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中，用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中，电流通过内电阻r有内电压降，通过外电阻R有外电压降。电源的电动势E等于内电压Ir和外电压IR之和，即 。严格来说，即使电源不接入电路，用电压表测量电源两端电压，电压表成了外电路，测得的电压也小于电动势。但是，由于电压表的内电阻很大，电源的内电阻很小，内电压可以忽略。因此，电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。
使用电位差计
当有限电流通过时，在电池内阻上要产生电位降，从而使得两极间的电位差较电池电动势要小。因此，只有在没有电流通过电池时两电极间的电位差才与电池电动势相等。在精确测量时，不能直接用伏特计来测量一个电池的电动势，就是因为使用伏特计时必须使有限的电流通过回路才能驱动指针旋转，所得结果必然不是电池的电动势，而只是电池两极间的路端电压。[5]
物理意义
电动势表示电源力做功的物理量，是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。
电动势在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。也就是说，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。这种力一定会维持。
电动势与电压的关系
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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：电动势表示电源力做功的物理量，是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；而电压是表示电场力做功的物理量，是电场力将单位正电荷从一点移动到某点所做的功，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。[6]
3、方向不同：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，是从低电位指向高电位。电压的方向是从高电位指向低电位。
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