电压电位和电动势
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电位与电压与电动势的异同点有哪些?
电位与电压、电动势单位都是伏。
(1)电位只有在理论探讨电能的强度因素时,“电位”这一概念才有用。
定义:空间中某一点的电位是把单位正电荷从无限远处(假设此处电位为零)带到该点时所消耗的电能。
当单位正电苛通过一个物质相A的相界面时,因在A的相界面上存在着表面电势,是不定值,故一个物质相中某一位置的“绝对”电位无法确定,也不能测量。
(2)电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势。
用字母E表示,单位是伏特。
在电路中,电动势常用符号δ表示。
在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
公式:E=W/q(E为电势能)
(3)电压是在电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
电压用符号"U"表示。
电压的高低,一般是用单位伏特表示,简称伏,用符号"V"表示。
电压用来表示电位的高低,也用来表示电动势的高低差别。
(4)电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。
前面已讲过,电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功;而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。
它们是完全不同的两个概念。
电压是用来表示电势强弱的单位。
电压、电动势、电位区别
利用等电位关系化简混联电路
张贵中
一、教学目的:
1、区别电压、电动势、电位的关系。
2、掌握等电位关系化简混联电路的方法。
二、教学重点、难点:
理解电位的概念,对等电位关系进行判断。
三、教学内容:
1、电压和电位的关系
(1)电位是电场中某点与参考点之间的电压。
电压则是电场中某两点间的电位之差。
(2)电位值是相对的,它的大小与参考点有关;电压值是绝对的、固定的,它的大小和参考点的选择无关。
(3)电压和电位的单位都是伏特。
2、电压和电动势的关系
(1)电压是衡量电场力做功本领的物理量,其方向为由高电位指向低电位,电压存在于电源内、外电路
(2)电动势是衡量电源力做功本领的物理量,其方向为在电源内部由负极指向正极,且仅存在于电源内部。
(3)电压和电动势的单位都是伏特。
3、判断等电位点化简混联电路
R2
R3R4
化简为: _。
什么是电流?什么是电压和电动势?
1.电流的定义
在电场力的作用下,导体内部电荷作有序的流淌,这种有序流淌的电荷就称为电流。
2.产生电流的条件
物体必需是内部具有能自由移动电荷的导体,另外导体两端存在有电场力(电压),若是闭合回路时,则必需有电源。
3.电流的方向
物理学规定导体内正电荷运动的方向为电流的流淌方向。
4.电流的单位
电流的基本计量单位是安培,用符号A表示。
并把每秒钟通过导体某横截面的电荷数量为1库仑时定为1安培(A)。
5.电压的定义
在导体中,由静电力引起电荷移动所产生的电位差称为电压。
电压的计量单位是伏,用符号V表示。
6.电动势的定义
在导体中,由非静电力(磁力、化学力)引起电荷移动所产生的电位差称为电动势。
电动势的单位与表示符号同电压的相同。
7.电压与电动势的区分
从能量角度分析,电压是由静电力或电场力自身所做的功,而电动势是通过外力克服了静电力或电场力之后所做的功。
导体切割磁力线后,其两端产生的电压差叫感应电动势,通电导体两端产生的电位差叫电压。
两者计算公式完全不同。
电压、电位、电动势及其参考方向1.电压的一般含义金属导体中有许许多多的自由电子,在没有外加电场作用时,这些自由电子的运动时无规则的,则不能形成电流。
要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场,电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。
电场力移动电荷就对电荷做了功。
它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。
为了衡量电场力对电荷做功的能力,引入电压这个物理量。
电压的定义为:电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。
电压通常用U 表示。
设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W则QW U ab ab =(1-3) 式中 ab W ——电场力所做的功,单位为焦耳,J ;Q ——被移动正电荷的电量,单位为库仑,C ; ab U ——电路中a 、b 两点间的电压,单位为伏特,V 。
它的大小可以这样理解:如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ,则该两点的电压为1V 。
电压的单位有:伏特(V )、千伏(kV )、毫伏(mV )、微伏(μV )。
它们之间的关系为:3110kV V =, 3110mV V -=, 6110V V μ-=与电流一样,把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压,用大写字母“U ”表示;把实际方向随时间变化的电压称为交表电压,用小写字母“u ”表示。
2.电位在电路中可取任一点为参考点,如选择0点为参考点,则由某点a 到参考点0的电压u a0,称为a 点的电位,用Va 表示。
电位参考点可以任意选取,一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。
在一个电路中,一旦参考点确定后,电路中其余各点的电位也就确定了。
电位的SI 单位也是伏特。
电压和电位的关系为:a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差,即ab a b U V V =- (1-4)由式(1-4)可知,如果ab U >0,当Q >0时ab W >0,电场力做正功,电荷减少能量。
用电位差计测电动势和电压【实验目的】1.掌握电位差计的工作原理,学会其使用方法。
2.测量干电池的电动势。
3.测量电阻值。
【实验原理】一、补偿法测电动势用电压表测量电源电动势E X ,其实测量结果是端电压,不是电动势。
因为将电压表并联到电源两端,就有电流I 通过电源的内部。
由于电源有内阻r ,在电源内部不可避免地存在电位降I r ,因而电压表的指示值只是电源端电压(U =E X -I r )的大小,它小于电动势。
显然,只有当I=0时,电源的端电压U 才等于电动势E X 。
怎样才能使电源内部没有电流通过而又能测定电源的电动势呢?在图3.4.1所示的电路中,E X 是待测电源。
0E 是电动势可调的电源,E X 与0E 通过检流计并联在一起。
调节0E 的大小,当检流计不偏转,即电路中没有电流时,两个电源的电动势大小相等,互为补偿,即E X =0E ,电路达到平衡。
若已知平衡状态下0E 的大小,就可以确定E X ,这种测定电源电动势的方法,叫做补偿法。
图3.4.1补偿法原理图电位差计就是应用补偿法的原理将待测电动势与标准电势进行比较而进行测量的。
其 原理如图3.4.2所示,它由两个回路组成,上部ERBAE 为工作回路,下部DGE N CD (或D GEXC D ''')为补偿回路。
当有一恒定的工作电流I 流过电阻R 时,改变滑动头C 、D 的位置,就能改变C 、D 间的电位差V CD 的大小,测量时把滑动头C 、D 两端的电压V CD 引出与未知电动势进行比较。
为了使R 中流过的电流是工作电流I ,先将开关K 接通DGE N CD 回路,根据标准电势E N 的大小,选定C 、D 间的电阻为R N ,使E N =I R N (3.4.1)调节R 改变工作回路中的电流,当检流计指零时,R N 上的电位降恰与标准电势E N 相等。
由于E N 和R N 都已知,这时工作回路中的电流就被准确地校准到所需要的I 值,即I=E N /R N(3.4.2) 测量时把开关K 倒向D GEXC D '''回路,只要E X ≤IR ,总可以滑动C D ''’使检流计再度指零,这时C D ''间的电位降恰和待测电动势E X 相等。
1.电压(电位差电势差电压降)电荷流动时,电荷所具有的能量在电路中释放,电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量。
经过能量吸收,电荷释放能量其本身所含的能量后变小,人们用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小。
当电流流过电路时,将在电路的每一小段中产生一定的电压降落,用来表示电荷流过该小段释放(或该小段电路吸收)的电能的大小。
电压降落简称电压。
两点之间的电压是指单位正电荷在电源的作用下经过这两点时所做的功。
电压的单位和电动势一样是伏特(简称伏,用英文字母V表示)。
电压是一个绝对量,是两点电位差的绝对值,与参考点的选择无关。
2.电位(电势)在电路中某一点的电位是指该点与人为在电路中选择的一个参考点之间的电压。
某点的电位表示的就是电荷从该点移动(或流动)到人为选择的(某个确定的)参考点时,电荷对电路(及其电路元件)所做的功。
通常人们规定大地作为标准的零电位,也就是说在一个包括电源、负载及连接导线的完整电路中,如果电路的某点与大地相连,则电路中该点的电位为零。
没有与大地相连接的电路,参考点的选择可以是任意的(就是说是可以随便选择的)。
但是一个电路,参考点只能选择一个。
从这个定义可以知道,在某个电路中一旦选择一个确定了的参考点后,在该电路上某个确定的点(例如A点)的电位也能唯一地确定。
但是,若对该电路重新进行参考点的选择,重新选择后,原来某点(A点)已经确定的电位将也会发生变化(变为另外一个数值的电位)。
从电位的定义可知,电位是一个“相对的量”,是某点相对于参考点的物理量。
参考点发生变化后,该点的电位这个物理量,也将发生“相对的”变化。
在一个参考点已经选定的电路中,高于参考点的电位为正电位,低于参考点的电位为负电位。
电位的单位也是伏特。
由地位的概念还可以得出:电路中,两点之间的电压等于两点的电位之差。
因此,电压还可称为“电位差”。
3.电动势电能可由其它能量转换而来,电源是将其它能量转换成电能的装置。
电位、电压、电动势
1. 电位和电压
电位反应了电荷在电路中运动时所处的位置,正电荷从高电位向低电位运动,这恰好就是我们规定的电流的方向,也就是电流从高电位向低电位。
如果电路两点间电位不同,这两个电位的差值叫做电路两点间的电压。
电压的单位名称是“伏特”,其简称及中文单位符号是“伏”,其国际单位符号是“V”。
电压的符号是“U”。
电压的单位有:kV(千伏)、mV(毫伏)、μV(微伏)。
单位基本换算:1kV=1000V ;1V=1000mV;1mV=1000μV
2. 电动势
电荷在电路中运动,动力来源是电源。
电源的负极是低电位,正极是高电位,电源把正电荷从低电位通过电源内部搬运到高电位。
反映电源搬运电荷能力的物理量,叫电源的电动势。
电动势的单位也是伏,与电压的单位相同。
电动势的符号为“E”。