什么情况下电源的端电压和电动势相等?
一、什么情况下电源的端电压和电动势相等?
当电路处于开路状态时,外电路的电阻等效于无穷大.自然应该分到全部的电源电压.所以电源处于开路时,电源的端电压等于电动势.U=IR 这是闭合电路的欧姆定律,在你说这种情况下就不适用了.端电压是测的外电路分的电压,短路的时候外电路电阻为0,所以端电压是O 测端电压时,电压表接电源两端。
二、为什么电感两端电压和自感电动势相等?
电流通过线圈,建立磁场,产生磁通,磁链与电流的比值称为线圈的电感量L=ψ/i。
当通过线圈的电流发生变化,线圈中产生感应电动势,对与线性电感有
e=-dψ/dt=-d(L*i)/dt=-Ldi/dt
在电路分析中,线圈作为电路元件,一般将这一感应电动势作为电流在电感元件上的电压降处理,因而电感元件上电压与电流的关系为
uL=-e=Ldi/dt
上述表达式说明,电感两端电压与线圈感应电动势大小相等,方向相反。
三、电源电动势与端电压有什么区别?
电动势,即电子运动的趋势,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。
电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。 电动势和电压的区别: 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:电动势在数值上等于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;而电压在数值上等于移动单位电量正电荷时电场力作的功,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 。
(3)二者做功的力不同:电压是电场中两点间的电势差值,电场力在电场中移动单位正电荷所做的功就是电势差,即电压W=UQ是电场力做的功,可见电压U是与电场力做功相联系的。
电动势是反映电源非静电力做功这种特性的,它的数值大小等于电源非静电力从电源负极向正极移送单位正电荷所做的功。
在化学电源中非静电力是与离子的溶解和沉淀过程相联系的化学作用;在温差电源中非静电力是与温差和电子浓度相联的扩散作用;在普通发电机中非静电力的作用是电磁作用。 电动势罗二即q中的平就是诸如以上这些非静电力所做的功,所以电动势g是与非静电力做功相联系的 。
(4)能量的转化过程不同:电压是电势能变化的量度,是将电场能转化为电荷机械能的过程。
由于电势在数值上等于单位正电荷在电场中具有的电势能,电场中存在电压,正电荷可以在电场力作用下通过做功由高电势移向低电势处,电势能减小。
电压越高电势能减小越大,那电势能转化为电荷运动机械能的值越大。
与物体在重力场中自由下落重力势能转化为动能的情况相类似。
而电动势却是非静电力反抗电场力做功,转化其他形式能量本领的量度。
在闭合电路中某种非静电力作用在被移动的电荷上,增加了电荷的电势能,在此其他形式的能如化学能、太阳能、热能、机械能等转化为电能。
不同的电源这种由非静电力做功转化为电能的本领不同,所以电动势也不同。
如化学电源的电动势决定于溶液跟极板的性质,发电机的电动势决定于电枢、磁场和它们的相对运动 。
(5)在电路中的因果关系不同:如果电路中没有电源,即使有电压,电流形成也很短暂,最后电压也不会维持。没有电源(电动势),电流就如无源之水,电压也不会稳定。
因此电路中各部分电压的产生和维持都是以电动势的存在为先决条件的。
就拿两个孤立带电导体来看,也必须要先有非静电性质的作用来迁移电荷,即必须先有电动势,才谈得上导体上有稳定持续的电势差(电压) 。
(6)在给定电路中变与不变不同:对于一个给定的电源,一经制好,电动势就固定不变,与外电路是否接通无关,也与外电路的组成情况无关而电路中的电压却要因外电路电阻的改变而改变。
如并联支路数目增减、电阻变化时将引起电路各部分电流、电压重新分配,电压将发生变化至于外电路断开时的路端电压在数值上等于电源电动势,也只是这种分配的一个特殊结果,并不说明电压就是电动势。 通俗点讲,举个简单的例子 给定一个电源,它的电动势数值不变的,而电源两端的电压与外电路所接的元件有关。
例:一节干电池的电动势E=1.5伏特,内阻是 r=1欧。
当电池不接任何元件时,它的两端的电压数值与电动势数值相等,都等于1.5伏特。
当电池与一个R=2欧的电阻构成闭合电路时,此时电路中的电流是 I=E/(R+r)=1.5 /(1+2)=0.5安 那么电池两端的电压(外电路的电压,也是路端电压)是 U=I * R=0.5 * 2=1 伏特,而电动势依然是1.5伏特 如果电池与两个R=2欧的电阻串联构成闭合电路时,此时电路中的电流是 I=E/(R+r)=1.5 /(1+2+2)=0.3安 那么电池两端的电压(外电路的电压,也是路端电压)是 U=I * R=0.3 * 4=1.2 伏特,而电动势依然是1.5伏特 拓展资料 电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量 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。 电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。 电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。 :-电动势 -电压
四、测端电压与电动势不相同的原因?
为什么电势差计测的是电池的电动势而不是端电压这是测量原理不同造成的。
电压是用电压表测量,他是利用通电导线在磁场中受力,偏转角与两端电压比例关系制成,所以是与外电路电压,电流有关。所以是测外电路电压。
电势差计是利用电容串联原理,通过串联电量相等,而电势计电容已知,可以算出电压,且电压与电势计指针偏转角相关,得到电势大小,等于电源电动势。
五、路端电压和电源电动势区别?
电压是一个电源本来的属性,是一直存在的,没有电流照样有电动势,就像重力势能是本来就存在的,物体静止时照样有重力势能。
这个绝对要把概念搞清楚,断路时没有电流,因此无论内阻外阻都不会分担电动势,所以路端电压就等于电源电动势,通路时,电源内部会产生电流,因此在电源内部会损耗一部分电压,分担给挽电路的电压就会小一点,就是比电源电动势小了一点,也就是路端电压不等于电源电动势。
电源电动势=路端电压+电源内阻×电路电流。所以当电流位0的时候 电源电动势就等于路端电压了。以上共识只是运算法则而已,电源电动势是电源的本身属性,也就是说,只要是电源,就有电动势,不管电路是否是通路。
六、为什么并联电路两端电压相等,电流不相等?
在串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压,故串联电阻分压。
在并联电路中,各电阻两端的电压相等,各电阻上的电流之和等于总电流(干路电流)。可知每个电阻上的电流小于总电流(干路电流),故并联电阻分流。串联和并联的定义:串联就是所有的电流顺序逐过各个用电器的连接方法。
并联就是所有用电器等家平行接在两个电势之间(电压就是电势差)的连接方法。 那么,对于本质上是电阻器的用电器,电压等于电阻值乘以电流(电容器接下来解释)。
串联中每个电阻器的电压就是其电阻值乘以其电流呀,每个电阻器的电阻和就是总电阻,根据乘法分配律,可以看到这就是串联分压的数学表达了。
并联分流与之相当,总电流是每个用电器电流之和,也是乘法分配律。
电容器只有“串联分压”,这个原因,因为每个电容都可以通过外加电压而自身带电,具体谁带多少电是电容器结构决定的。
而每个电容器也因为自身带电而表现出电压效果。
你可以把这个看作和电阻器类似。
总体电路都要成电中性,每个电容器带了电,都要向其两端的电容器施加影响。
在影响下,别的电容器也都会带电的。这就是“分压”了。
具体的微观解释。
以金属导体为例,金属导体导电的本质是因为某些原因让金属导体某位置电子缺失了,造成分子轨道中电子密度不平衡。
就像气体扩散一样,在全部的大分子轨道中,电子也会这么扩散过来,方向是由密到稀。
这种电子扩散就是电流。
串联,其中一头电子缺失,电子是整体移动的,而电子移动要克服自己轨道的“保留阻力”。
这就是电压的意义。
电压就是为电子克服这种阻力提供的动力。也就是说,没有电压,就不会有电子流动。所谓分压,就是通路中任意一部分,其中电子克服的阻力也是整个通路的一部分。你看,这不是很明显吗? :)
微观解释并联分流,就是有很多条通路供电子传递。
电子的这种流动就是电流,而每条通路的电子流汇集起来,就是总电流。
七、路端电压和感应电动势区别?
感应电动势是发电机(或具备发电原理的装置)发电过程中产生的电压,由于发电机本身存在很小的内阻,当发出的电压供给用电设备时,产生的电流流过发电机内阻会产生压降,路端电压简单的说就是外电路电压,用感应电动势减去这个内阻压降就等于路端电压。即
路端电压=感应电动势—电路电流×发电机内阻
八、为什么断路时电动势等于路端电压?
在包括电源在内的全电路中,遵从全电路欧姆定律:工二∈/(R十r),式中∈为电源电动势,R为外电路的电阻,r为电源内阻,工为干路电流。有∈二工R十工r,而路端电压:U路二工R,∴∈二U路十工r
根据上式可知:当电路断路时,由于工二0时,所以U路二∈。
九、路端电压为什么等于电源的电动势?
当外电路闭合时,通过电源内部有电流,若电源有内阻r,闭合电路欧姆定律可得路端电压U=E一Ir,路端电压U小于电源电动势E。
若外电路断开,电路中电流为0,路端电压U等于电动势E。若电源内阻r=0,内电压必等于O,路端电压等电源电动势。电源电动势与路端电压相等是指以上两种情况。
十、路端电压和电动势有什么区别?
电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。
对于确定的电源来说,电动势E和内电阻r都是一定的。理想电动势源不具有任何内阻,放电与充电不会浪费任何电能。理想电动势源给出的电动势与其路端电压相等。在实际应用中,电动势源不可避免地有一定的内阻。实际电动势源的电阻可以视为一个理想电动势源串联一个电阻为内阻的电阻器。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。内阻的大小取决于电动势源的大小、化学性质、使用时间、温度和负载电流。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。一般采用补偿法测电池的电动势,常用的仪器为电位差计。电位差计是按照对消法测量原理而设计的一种平衡式电压测量仪器。它与标准电池、检流计等相配合,成为电压测量的基本仪器。其工作原理如下: 工作电源E,电阻RAB,限流电阻RP构成的测量电路,其中电流 。待测电源EX与检流计G组成分路,调节滑动变阻器P使电流计G中电流为零,则EX=VAP=RAP=I0。波动开关K,改用标准电池ES,再次调节滑动变阻器使电流计G中电流为零,断开开关Ke测得滑动变阻器电阻RS,可得ES=RS×I0,因此 。
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