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電動勢
| 電動勢 | |
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能夠克服導體電阻對電流的阻力，使電荷在閉合的導體迴路中流動的一種作用。這種作用來源於相應的物理效應或化學效應，通常還伴隨着能量的轉換，因為電流在導體中(超導體除外)流動時要消耗能量，這個能量必須由產生電動勢的能源補償。如果電動勢只發生在導體迴路的一部分區域中，就稱這部分區域為電源區。電源區中也存在着電阻，稱為電源的內阻。電源區之外的那部分導體迴路中所消耗的能量，直接來源於導體中的電磁場，但是這時電磁場的能量仍然來自電源。 [1]
電動勢的物理意義是表示電源將其他形式能轉化成電勢能本領大小的物理量。
目錄
基本信息
中文名稱 ：電動勢
外文名稱： Electromotive Force
方向：由電源負極指向正極
符號：E(ε)
單位：伏特(V)
學科：物理
物理量簡介
電動勢的概念
1、物理意義：描述電源將其他形式能轉化成電勢能本領大小的物理量。
2、定義：電動勢是表示電源特徵的一個物理量，表示電源中非靜電力對電荷作功的能力，稱為電動勢。在數值上等於非靜電力把單位正電荷從電源低電位端b經電源內部移到高電位端a所作的功。 電動勢在數值上等於非靜電力把1 C的正電荷在電源內部從負極移送到正極所做的功。
3、定義式：E=W/q（W表示非靜電力做的功，q表示非靜電力做功搬運的電荷量）
4、電動勢越大，說明電源能量轉化本領就越強，反之成立。如一節干電池電動勢為1.5V，蓄電池電動勢為200V，就說明蓄電池能量轉化本領比乾電池大。
5、電動勢與電勢差（電壓）的對比：電壓U=W/q（W表示電場力所做的功）；電動勢U=W/q（W表示非靜電力所做的功）。
6、電動勢是電源本身的性質，一般來說，電源做成了 ，電動勢就確定了，與及是否接入電路無關。[2]
電源力
電源力即非靜電力，是指除靜電力外能對電荷流動起作用的力，並非泛指靜電力外的一切作用力。非靜電力有不同的來源。在化學電池（乾電池、蓄電池）中，非靜電力是一種與離子的溶解和沉積過程相聯繫的化學作用；在溫差電源中，非靜電力是一種與溫度差和電子濃度差相聯繫的擴散作用；在一般發電機中，非靜電力起源於磁場對運動電荷的作用，即洛倫茲力。變化磁場產生的有旋電場也是一種非靜電力，但因其力線呈渦旋狀，通常不用作電源，也難以區分內外。
在電源內部，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生電源電動勢的本質。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。因此在電源內部，非靜電力做功的過程是能量相互轉化的過程。電源的電動勢正是由此定義的，即非靜電力把正電荷從負極移到正極所做的功，稱電源的電動勢（E）。 [3]
單位和方向
它的單位即伏特（V）。
方向：電動勢的方向規定為從電源的負極經過電源內部指向電源的正極，是從低電位指向高電位。[4]
測量方法
使用電壓表
電源的電動勢可以用電壓表測量。測量的時候，電源不要接到電路中去，用電壓表測量電源兩端的電壓，所得的電壓值就可以看作等於電源的電動勢。如果電源接在電路中，用電壓表測得的電源兩端的電壓就會小於電源的電動勢。這是因為電源有內電阻。在閉合的電路中，電流通過內電阻r有內電壓降，通過外電阻R有外電壓降。電源的電動勢E等於內電壓Ir和外電壓IR之和，即 。嚴格來說，即使電源不接入電路，用電壓表測量電源兩端電壓，電壓表成了外電路，測得的電壓也小於電動勢。但是，由於電壓表的內電阻很大，電源的內電阻很小，內電壓可以忽略。因此，電壓表測得的電源兩端的電壓是可以看作等於電源電動勢的。
使用電位差計
當有限電流通過時，在電池內阻上要產生電位降，從而使得兩極間的電位差較電池電動勢要小。因此，只有在沒有電流通過電池時兩電極間的電位差才與電池電動勢相等。在精確測量時，不能直接用伏特計來測量一個電池的電動勢，就是因為使用伏特計時必須使有限的電流通過迴路才能驅動指針旋轉，所得結果必然不是電池的電動勢，而只是電池兩極間的路端電壓。[5]
物理意義
電動勢表示電源力做功的物理量，是將單位電量正電荷從電源負極移到正極的過程中，其他形式的能量轉化成的電能的多少。
電動勢在電源內部，非靜電力把單位正電荷從負極移送到正極時所做的功。也就是說，電荷之間的相互作用是通過電場發生的。只要有電荷存在，電荷的周圍就存在着電場，電場的基本性質是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力就叫做電場力。這種力一定會維持。
電動勢與電壓的關係
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電動勢和電壓雖然具有相同的單位，但它們是本質不同的兩個物理量。
1、它們描述的對象不同：電動勢是電源具有的，是描述電源將其他形式的能量轉化為電能本領的物理量，電壓是反映電場力做功本領的物理量。
2、物理意義不同：電動勢表示電源力做功的物理量，是將單位電量正電荷從電源負極移到正極的過程中，其他形式的能量轉化成的電能的多少；而電壓是表示電場力做功的物理量，是電場力將單位正電荷從一點移動到某點所做的功，就是將電能轉化成的其他形式能量的多少。它們都反映了能量的轉化，但轉化的過程是不一樣的。[6]
3、方向不同：電動勢的方向規定為從電源的負極經過電源內部指向電源的正極，是從低電位指向高電位。電壓的方向是從高電位指向低電位。
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