2014年6月16日 星期一

電壓與電動勢

電壓與電動勢
案例:
簡單電路,一個電池,一個燈泡。
電源是一個1.5V的電池(電動勢值)。
但在沒接上電路時,我先用萬用電表測了電池兩端之電壓為1.35V(電動勢-內電阻), 接上電路後,我測到燈泡兩端之電壓為1.1V(燈泡兩端電位差)
定義:
單位正電荷從電池負極進入電池內部時,因化學作用,使電荷獲得電能(移到正極,就單位正電荷而言,它的電位升高了。此升高之電位差即電池的電動勢,其值固定,如電池的1.5V)。當此電荷從電池正極流出時,其電能增加(此時電池的化學能減少)。
1.
定義:單位電荷通過電池內電路時,電池對其所供給的能量。
2.
公式:設帶電量q的正電荷由電池的負極經內電路移至正極時,其獲得電能U,則此電池的電動勢εU/q
電動勢定義為電荷在非靜電力場中沿某一路經運動時,非靜電力做功與通過的電荷量的比值。
         其中K為非靜電力與電荷量的比值;dl為路徑

3.
決定電池電動勢之因素:(1)兩電極所用之材料;(2)電解液之種類;(3)電解液的濃度與溫度。

解說:
1.以鋅銅電池為例,鋅銅電池的電動勢大致就等於鋅的氧化電位加上銅的還原電位。
2.高中物理有兩個地方會出現電動勢:一是電池的電動勢,另一個是感應電動勢。
電壓是兩點之間電位的差 而能夠定義電位(單位電荷的電能是一種位能) 表示是處理保守場的問題
對於一個迴路 沿者路徑電場的積分為零 此時電場是保守場
但是處理磁通量變化的問題時 在迴路上會產生感應電場 因此沿著迴路電場的積分不再是零 不屬於保守場 電場沿路徑的積分稱為感應電動勢

另外電池等裝置可以對單位電荷所提供固定的能量 也稱之為 電動勢.
對於磁通量變化時 所產生電動勢 也可以看成 迴路上對於單位電荷繞迴路一圈可以獲得的能量

(維基百科有詳細解說)

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