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1.1.2 电动势
电动势是描述电源性质的重要物理量,用字母“E”表示,单位为“V”(伏特,简称为伏),它是表示单位正电荷经电源内部,从负极移动到正极所做的功,它标志着电源将其他形式的能量转换成电路的动力,即电源供应电路的能力。
提示说明
电动势用公式表示,即
式中,E为电动势,单位为V;W为将正电荷经电源内部从负极引导正极所做的功,单位为J;Q为移动的正电荷数量,单位为C。
图1-2所示为由电源、开关、可变电阻器构成的电路模型。在闭合电路中,电动势是维持电流流动的电学量,电动势的方向规定为经电源内部,从电源的负极指向电源的正极。电动势等于路端电压与内电压之和,用公式表示为
E=U路+U内=IR+Ir
式中,U路表示路端电压(即电源加在外电路端的电压);U内表示内电压(即电池因内阻自行消耗的电压);I表示闭合电路中的电流;R表示外电路总电阻(简称外阻);r表示电源的内阻。
图1-2 由电源、开关、可变电阻器构成的电路模型
提示说明
对于确定的电源来说,电动势E和内阻r都是一定的。若闭合电路中外电阻R增大,电流I便会减小,内电压U内减小,故路端电压U路增大。若闭合电路中外电阻R减小,电流I便会增大,内电压U内增大,故路端电压U路减小。当外电路断开,外电阻R无限大,电流I便会为零,内电压U内也变为零,此时路端电压就等于电源的电动势。