電動(dòng)勢(shì)的定義是什么意思
電動(dòng)勢(shì)是表示非靜電力把單位正電荷從負(fù)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(dòng)勢(shì)的定義簡介，希望能幫到大家!
電動(dòng)勢(shì)的定義
電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中，電動(dòng)勢(shì)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(fù)極板移到正極板時(shí)要對(duì)電荷做功，這個(gè)做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的大小等于非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)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(fù)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(dòng)勢(shì)大小為： 。如：電動(dòng)勢(shì)為6伏說明電源把1庫正電荷從負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路移動(dòng)到正極時(shí)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(dòng)勢(shì)的方向規(guī)定為從電源的負(fù)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(dòng)勢(shì)的生成機(jī)制
電源的電動(dòng)勢(shì)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(duì)電荷流動(dòng)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(dòng)勢(shì)(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(dòng)勢(shì)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?zé)o論1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)電動(dòng)勢(shì)都是1.5伏。產(chǎn)生化學(xué)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)(發(fā)電機(jī))。發(fā)電機(jī)的非靜電力起源于磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。而實(shí)際上，引起磁通量變化的原因不外乎兩條：其一是回路相對(duì)于磁場(chǎng)有運(yùn)動(dòng);其二是回路在磁場(chǎng)中雖無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但是磁場(chǎng)在空間的分布是隨時(shí)間變化的，將前一原因產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，而后一原因產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 ( 為磁通量的變化量， 為時(shí)間， 為線圈匝數(shù))
光生電動(dòng)勢(shì)(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(jià)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(jià)帶則相應(yīng)地形成自由空穴。這些電子一空穴對(duì)，在內(nèi)電場(chǎng)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(fù)電，于是在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生電壓，稱為光生電動(dòng)勢(shì)，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(dòng)勢(shì)(晶體壓電點(diǎn)火、晶體話筒等)來源于機(jī)械功造成的極化現(xiàn)象。
當(dāng)電介質(zhì)(晶體)受到一定方向外力的作用而產(chǎn)生變形時(shí)，就會(huì)引起它內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生極化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致在相應(yīng)的兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，于是在兩個(gè)表面產(chǎn)生電壓，稱為壓電電動(dòng)勢(shì);當(dāng)外力作用除去時(shí)，表面的電荷也隨之消失，又重新恢復(fù)不帶電狀態(tài);當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變。
溫差電動(dòng)勢(shì)(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(kuò)散作用。
1821年德國物理學(xué)家塞貝克(T J Seeback)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)兩種不同金屬導(dǎo)線組成閉合回路時(shí)，若在兩接頭維持一溫差，回路就有電流和電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，后來稱此為塞貝克效應(yīng)。其中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為溫差電動(dòng)勢(shì)述回路稱為熱電偶。
電動(dòng)勢(shì)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(fù)極所做的功。對(duì)于確定的電源來說，電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r都是一定的。
理想電動(dòng)勢(shì)源不具有任何內(nèi)阻，放電與充電不會(huì)浪費(fèi)任何電能。理想電動(dòng)勢(shì)源給出的電動(dòng)勢(shì)與其路端電壓相等。
在實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)勢(shì)源不可避免地有一定的內(nèi)阻。實(shí)際電動(dòng)勢(shì)源的電阻可以視為一個(gè)理想電動(dòng)勢(shì)源串聯(lián)一個(gè)電阻為內(nèi)阻的電阻器。電源的`電動(dòng)勢(shì)對(duì)一個(gè)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(fù)載而變化的。內(nèi)阻的大小取決于電動(dòng)勢(shì)源的大小、化學(xué)性質(zhì)、使用時(shí)間、溫度和負(fù)載電流。
電源充電
在電源被充電時(shí)，電源內(nèi)部的電流是從電源正極流向負(fù)極，內(nèi)壓降的方向與電動(dòng)勢(shì)的方向相反，電源的電動(dòng)勢(shì)是反電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)壓降之和，即 ，電路端電壓大于電動(dòng)勢(shì)。
電源放電
在電源放電的情況下，當(dāng)外電路中沒有反電動(dòng)勢(shì)時(shí)，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(dá)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(shí)，內(nèi)壓降Ir增大，路端電壓U就減小;反之，電流I減小時(shí)，路端電壓U就增大。
電源斷開
當(dāng)電源的外電路斷開時(shí)，R可看作無限大，I變?yōu)榱�，�?nèi)壓降Ir也變?yōu)榱�，這時(shí)電源內(nèi)部的非靜電力與靜電場(chǎng)力平衡。路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)。
電動(dòng)勢(shì)的概念
電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的概念如下：
什么是電動(dòng)勢(shì)呢？我們規(guī)定，能夠克服導(dǎo)體電阻對(duì)電流的阻力，使電荷在閉合的導(dǎo)體回路中流動(dòng)的一種作用，稱之為電動(dòng)勢(shì)。
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(duì)電源來說，我們定義電源的電動(dòng)勢(shì)：等于單位電荷量運(yùn)行一個(gè)回路過程中非靜電力所做的總功的大小。
電動(dòng)勢(shì)的公式描述：E=W/q （E為電動(dòng)勢(shì)）【注意，q是參與回路流動(dòng)的總電荷數(shù)量，而不是某個(gè)小球帶電的多少�！�
電動(dòng)勢(shì)大表示什么意思？同樣流過1個(gè)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(gè)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(gè)20v的電源，表示的意思就是流過1C的電荷，電源做功為20J。
因?yàn)殡娏髟趯?dǎo)體中(超導(dǎo)體除外)流動(dòng)時(shí)要消耗能量，這個(gè)能量必須由產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的能源（電池）補(bǔ)償。
電動(dòng)勢(shì)的基本公式
電動(dòng)勢(shì)的基本公式是：
E=W/q
式中，E為電動(dòng)勢(shì)；
W為非靜電力所做的總功；
q為做功過程中轉(zhuǎn)移的電荷量；
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