什么是电动势.docx

什么是电动势大家都熟悉手电筒，它是由电池、小灯泡和导体组成的 电路，如图1-10,当把开关合上后小灯泡亮这说明电路中 有持续不断的电流流过灯泡本节将通过这种最简单的电路, 说明电荷持续不断地定向流通的原因，从而理解电路中电动 势的概念如图1-11所示的电容器，如先使A、B两极板 分别带有正负电荷，在两极板间就形成了电场，AB两极板 间形成电位差，这一过程称为充电显然，A极板的电位高 于B极板如果用导线将电容器AB两极板联接起来，由于 AB两极板正负电荷的作用使导线中形成了电场，导线中的自 由电子在电场力的作用下遂由低电位的B极板向高电位的A 极板移动，电容器开始放电，形成了如图1-11所示与电子 运动相反方向的电流这样在图1-11的电路中，正电荷由 高电位的A极板经由导线移向低电位的B极板，其结果是使 异性电荷相互中和，两极板上的电量随着放电的开展而逐渐 消失，电位差也逐渐减低，一直到两极板上电荷都中和完了， 电位差降到零为止极板间和导线内也就不存在电场，电子 就会结束流动，电流为零为了使正电荷在导线中能持续不断地定向运动，就要将 正电荷从低电位的B极板经由极板间不断地搬移到高电位的 A极板如图1-H所示，使保持两极板上原来的正负电荷量不 变，即保持两极板间原有的电位差，这样就可使导线中有电 荷持续不断地流通了。

要做到这一点，必须要有一外力能将 正电荷逆着电场方向由B极板（低电位）搬运到A极板（高电位）能把正电荷从低电位搬运到高电位的设备称为电源电 源内部具有能把正电荷从低电压搬到高电位的外力，这种外 力就称为电源力将正电荷从高电位移向低电位，也就是电流从高电位流 向低电位，是电场力作功如果负载是小灯泡，那么灯泡中就 有电流流通而使灯丝灼热而发光，使电能变为热能和光能 电源力使正电荷在内部由低电位移向高电位，也就是电流从 低电位流向高电位，这是电源力在作功而变为电能如电源 是电池，那么为化学能变为电能；如电源是发电机，那么为机械 能变为电能整个电路中电流流通的动力来源于电源内部的 电源力，而整个电路中所消耗的全部能量，那么为电源内部电 源力搬移电荷所作的功日常使用手电筒的小灯泡和照明用的大灯泡，其发光的 物理过程都是一样的，都是定向电荷运动造成灯丝灼热而发 光可是小灯泡不如大灯泡亮，这说明电源力作功的本领并 不一样为了衡量电源力做功的大小，这里引进一个新的物 理量一一电动势如果电源力搬移电荷量q所作的功为Ad, 那么将Ad与电量q之比值，称为电源的电动势（简称电势）, 用符号E表示电势的单位显然与电压、电位的单位一样也是伏特（V）。

电势E在数值上等于电源力将一个单位电量的正电荷从电源 负极移到电源正极所作的功电势的方向规定为经由电源内 部由负极（低电位）指向正极（高电位），在电路图中的符 号如图1-12所示本章所讨论的电源，其电势都不随时间而变化，即具有 恒定不变的电势，称为直流电源电池就是最常用的直流电 源普通干电池的电势为1.5伏，而铅蓄电池的电势约为2 伏电势的大小及方向随时间变化的电源称为交流电源我 们经常使用的照明用电就是交流电源的一种。