电动势(小结)解读
物理高二电动势知识点
物理高二电动势知识点电动势是物理学中的一个重要概念，也是高中物理课程中的重要知识点之一。
在高二物理学习中，学生将会接触到电动势的概念和相关知识。
本文将从电动势的定义、计算公式、产生原理和应用等方面进行详细介绍。
1. 电动势的定义电动势是指单位正电荷在电路中运动时所受到的电场力的势能变化，通常用字母ε表示，单位为伏特（V）。
简单来说，电动势可以理解为电源对电荷的推动能力。
2. 电动势的计算公式在直流电路中，电动势可以使用以下公式进行计算：ε = V - Ir其中，ε表示电动势，V表示电源电压，I表示电流，r表示电路中的内阻。
该公式表明电动势等于电源电压减去电流通过内阻产生的压降。
3. 电动势的产生原理电动势的产生主要依靠电化学反应，在电解质溶液中，正离子和负离子的迁移导致电池两极电荷分离，形成电势差，从而产生电动势。
常见的电池类型包括干电池、蓄电池和燃料电池等。
4. 电动势的应用电动势作为电源的一项重要指标，广泛应用于各个领域。
在日常生活中，我们使用的家用电池、手机电池等都是利用电动势提供电能的。
在工业生产中，各种设备和电动工具也都需要电动势来进行正常运行。
此外，电动势还用于电动车、太阳能发电等领域。
5. 电动势的影响因素电动势的大小受多种因素影响，包括电源电压、电流、内阻等。
增大电源电压和降低电路中的内阻均能提高电动势的大小，而增大电流则会降低电动势的大小。
6. 电动势与电压的区别电动势和电压在某些情况下可以互相混用，但两者并不完全相同。
电动势是指电源内部驱动电荷移动的能力，而电压是指电荷在电路中运动时受到的电场力的势能变化。
简单来说，电动势是电源产生的，而电压是电动势作用下导线两点之间的电势差。
综上所述，电动势是和电路相关的一个重要物理概念，它在电路运行和能量转换中起着至关重要的作用。
理解电动势的定义、计算、产生原理和应用等知识点，对于学生理解和掌握电路运行的原理与规律具有重要意义。
希望本文对高二物理学生学习电动势相关知识有所帮助。
高三物理电动势知识点
高三物理电动势知识点电动势是物理学中一个重要的概念，它在电路中有着重要的作用。
本文将介绍高三物理电动势的知识点，包括电动势的定义、计算方法以及相关实验内容。
一、电动势的定义电动势（英文缩写为EMF，Electromotive Force）是指电源对单位正电荷所做的功，通常用字母E表示。
它是电源驱动电荷在电路中流动的推动力，也可以理解为电源将电荷从低电势区域推向高电势区域的能力。
二、电动势的计算方法电动势的计算方法有两种常见的情况：1. 非闭合回路中的电动势计算在非闭合回路中，电动势可以通过欧姆定律来计算。
根据欧姆定律，电流（I）等于电压（U）除以电阻（R）：I = U/R。
因此，非闭合回路中的电动势可以通过测量电流和电阻来计算。
2. 闭合回路中的电动势计算在闭合回路中，电动势可以通过测量电压差和电势差来计算。
电压差是指两个电势点之间的电压差异，而电势差是指电源内部不同位置的电势差异。
闭合回路中的电动势等于电压差减去电势差。
三、相关实验内容为了更好地理解和应用电动势的知识，我们可以进行一些实验。
以下是几个常见的实验内容：1. 伏安特性曲线实验该实验可以通过测量不同电压下电流的变化，绘制伏安特性曲线。
伏安特性曲线可以反映电路中电流与电压之间的关系，从而了解电源的电动势和内阻等信息。
2. 串联电池实验通过将多个电池按照正负极连接在一起，可以形成串联电池。
在这个实验中，可以测量不同串联电池数量对电流和电压的影响，以及计算总电动势。
3. 导线长度实验该实验通过改变导线的长度，观察电阻和电势差的变化。
通过测量电流和电压，并使用欧姆定律计算电阻，可以得到导线长度与电阻的关系。
4. 变压器实验变压器是利用电磁感应原理制造的一种设备，用于改变交流电压。
通过实验可以观察到变压器中的电动势变化，并探究其原理和应用。
总结：电动势是电路中一个重要的概念，它驱动电荷在电路中流动，是电源的能力体现。
通过计算电流和电压，可以得到电动势的数值。
高二物理选修3-1电动势知识点总结
高二物理选修3-1电动势知识点总结电动势是电学的一个基本概念，是高二物理选修教材的一个知识点，下面是店铺给大家带来的高二物理选修3-1电动势知识点总结，希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电动势知识点一、电动势(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是：A·h，mA·h.高二物理学习方法(一)预习学习的第一个环节是预习。
有的同学不注重听课前的这一环节，会说我在初中从来就没有这个习惯。
这里我们需要注意，高中物理与初中有所不同，无论是从课程要求的程度，还是课堂的容量上，都需要我们在上课之前对所学内容进行预习。
在每次上课前，抽出一段时间(没有时间的限制，长则20分钟，短则课前的5、6分钟，重要的是过程。
)将知识预先浏览一下，一则可以帮助我们熟悉课上所要学习的知识，做好上课的知识准备和心理准备;二则可以使我们明确课堂的重点，找出自己理解上的难点，从而做到有的放矢地去听课，有的同学感到听课十分吃力，原因就在于此。
另外，还有更重要的一点就是预习可以培养锻炼我们的自学能力和思考能力(要知道以后进入大学深造或走上工作岗位，这些可是极其重要的)。
应该逐渐养成预习的良好习惯。
(二)上课(1) 主动听课.听课可分成三种类型：即主动型、自觉型和强制型。
主动型就是能够根据老师讲课的程序主动自觉地思考，在理解基础知识的基础上，对难点和重点进行推理性的思维和接受;自觉型则是能对老师讲课的程序进行思考，能基本接受讲解的内容和基础知识，对难点和重点一般不能进行自觉推理思维，要在老师的指导下才能完成这一过程;而强制型则是指在课堂学习中，思维迟缓，推理滞留，必须在老师的不断指导启发下才能完成学习任务。
交流绕组的感应电动势
线圈组的感应电势
• 矢量式
E E E E yz y1 y2 y3
• 分布系数：
k q1 分布绕组的感应电势 集中绕组的感应电势 sin
通常，主极磁场的分布与磁极中心线相对称， 故气隙磁 场中含有奇次空间谐波。 ＝1、3、5…
1、主极磁场产生次谐波的性质
• 极对数为基波的倍，极距为基波的1/ ，随主极一起 以同步转速在空间移动。即
p p ;
;
n n 1
• 谐波频率：
f
p n 60
N1 每相总匝数 并联支路数 ＝ pqN a
y
• 相电势：
E 4 .44 fN 1 1 k
q1
双层绕组的电势
• 双层绕组每对极每相有2q个线圈，构成两个线圈组， 共2p个线圈组； • 这2p个线圈组可并可串，总串联匝数
N1 每相总匝数 并联支路数 ＝ 2 pqN a
y
• 双层绕组要考虑到短距系数：
感应电势的大小
• 导体感应电势
E n max B lv
• 导体与磁场的相对速度：
v 2 p n/ 60
• 磁感应强度峰值和平均值之间的关系： B
2
Bp;
• 感应电势最大值：
• 感应电势的有效值：
E n max
2
B p l 2 f f ( l ) f
交流绕组的感应电动势
旋转磁场是交流电机工作的基础。在交流电机理论中有两种旋 转磁场： (1) 机械旋转磁场 通过原动机拖动磁极旋转可以产生机械旋转磁场；
高一物理必修三电动势知识点
高一物理必修三电动势知识点一、电动势(1)定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式：E=W/q(3)单位：伏(V)(4)物理意义：表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。
(2)内阻(r)：电源内部的电阻。
(3)容量：电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是：A·h，mA·h.【二】1、电场线：用来形象描述电场的假想曲线，是由法拉第引入的。
理解：①、起始于正电荷(无穷远处)，终止于负电荷(无穷远处)，不是闭合曲线，不相交。
②、电场线上一点的切线方向为该点场强方向。
③、电场线的疏密水准反映了场强的大小。
④、匀强电场的电场线是平行等距的直线。
⑤、沿电场线方向电势逐点降低，是电势最低最快的方向。
⑦、电场线并非电荷运动的轨迹。
2、等势面：电势相等的点构成的面有以下特征;①在同一等势面上移动电荷电场力不做功。
②等势面与电场力垂直。
③电场中任何两个等势面不相交。
④电场线由高等势面指向低等势面。
⑤规定：相邻等势面间的电势差相差，所以等势面的疏密反映了场强的大小(匀强点电荷电场等势面的特点)⑥几种等势面的性质A、等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
B、等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。
3、电场力做功与电势能的关系：①、通过电场力做功说明：电场力做正功，电势能减小。
电场力做负功，电势能增大。
②、正电荷：顺着电场线移动时，电势能减小。
逆着电场线移动时，电势能增加。
负电荷：顺着电场线移动时，电势能增加。
逆着电场线移动时，电势能减小。
③、求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能④、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。
高一物理电动势知识点归纳
高一物理电动势知识点归纳电动势是电源做单位正电荷所做的功，通常用符号ε表示，单位是伏特（V）。
一、电动势的概念与特点1. 电动势的定义：电动势是单位正电荷在电路中绕一圈所受到的电场力所做的功。
电动势与电源的特性有关，不受电荷移动方式的影响。
2. 电动势的特点：a. 电动势是标量，只有大小没有方向。
b. 电动势可以是正的、负的或零，分别表示正向电荷移动、反向电荷移动或电荷不移动。
c. 电动势与电势差有关，但不等于电势差。
二、电动势的计算和应用1. 电源的电动势计算：a. 电源的电势差等于其内阻与负载电阻之和。
b. 电源的电动势等于其电势差加上负载电路内的电势降。
c. 电池的电动势等于正电极的电势减去负电极的电势。
2. 电动势的应用：a. 串联电池的电动势等于各个电池电动势之和。
b. 并联电池的电动势相等，但电流增大。
c. 电动势的符号确定电流方向。
三、电动势与能量转换1. 电源的内能和外能转换：a. 电源内能的变化等于电源电动势与电荷通过电路所做的功之和。
b. 外界对电源做的功等于电源电动势与电流的乘积。
2. 电动势与电流的关系：a. 电源电动势与电路总电阻、电流的关系为：ε=IR，其中R 为电路总电阻。
b. 电源电动势与电路中电流方向的关系为：ε=±I(r+r')，其中r 为电源内阻，r'为负载电阻。
四、电动势的测量和判断1. 电动势的测量：a. 用电动势计可以测量电源的电动势。
b. 基于满电池电动势的电动势计为标准电动势计。
2. 电动势的判断：a. 负载电路电压大于电源电压时，电动势存在。
b. 负载电路电压小于或等于电源电压时，电动势不存在。
综上所述，高一物理电动势是在电路中单位正电荷所做的功，它与电源特性有关。
电动势的计算和应用包括电源的电势差和电池的电动势计算，以及串联和并联电池时的电动势。
电动势与能量转换涉及电源的内能和外能转化，以及电流与电源电动势的关系。
电动势的测量方法包括用电动势计测量和基于满电池电动势的标准电动势计。
简述电动势的概念
简述电动势的概念
电动势是电流产生的原因之一，指的是单位正电荷在电路中移动时所受的电场力。
电动势通常用符号"ε"（epsilon）表示，单位是伏特（Volt，缩写为V）。
概括地说，电动势描述的是电能的转换。
当电荷从一个电池或电源的一端移动到另一端时，电场力对电荷做功，这个做功的过程就是电动势产生的原因。
要注意以下几个关键点：
电动势并非实际的力：电动势是单位正电荷所受电场力的虚拟概念，而不是实际存在的力。
它描述了电场力对电荷进行功的能力。
不同于电场强度：电动势与电场强度有区别。
电场强度（电场）描述的是单位正电荷所受的力，而电动势描述的是单位正电荷在电路中移动时所受的电场力所做的功。
电动势的方向：电动势的方向通常是电流的方向。
如果一个正电荷从低电势处（低电压端）移动到高电势处（高电压端），那么电动势的方向就是从低到高。
单位：电动势的单位是伏特（Volt），符号是V。
1伏特等于1焦耳/库仑。
电动势在电路理论和实际电路中有着重要的应用，它是推动电流流动的动力源。
1。
电位、电压、电动势的概念解读
自动化工程系 崔红红
电位、电压、电动势
1）电压
由于AB两个水槽的水位有高低之差，水位差形成了水压， 导致了水流的定向流动，由高水位流向低水位。类似地， 由于电池正极（A）的电位比负极（B）的电位高，这个 电位差产生的电场力会移动电荷从A经过导线流向B形成 了电流，对电荷作了功。为了衡量电场力对电荷做功的 能力，引入了电压这个物理量。所以电压指任意两点之 间的电位差，电场力将单位正电荷从A点移到B点所作的 功，叫做电压，记作：
电动势和电压的单位都是伏特，都是反映电位差， 都有方向，但两者还是有区别的：
①、电动势与电压具有不同的物理意义。电动势 是衡量电源把其它形式的能转化成电能这一本领 的物理量，表示非电场力（外力）做功的本领， 而电压是衡量电路把电能转化成其它形式能这一 本领的物理量，表示电场力做功的本领。
②、对一个电源来说，既有电动势又有电压， 但电动势仅存于电源内部。电动势的大小决定 于电源本身，与电源材料和结构有关，而与外 电路的负载无关。电源的电动势在数值上等于 电源两端的开路电压，即电源两端不接负载时 的电压。
③、电动势与电压的方向相反。电动势是从低 电位指向高电位，即电位升高的方向；而电压 是从高电位指向低电位，即电压降低的方向。
谢谢观看
相似的，在电路中任选一个参考点，电路中某一 点到参考点的电压就称为该点的电位。电位的符 号用V表示，电位的单位也是伏特（V）。
电压和电位都是表征电路能量特征的物理 量，两者有联系也有区别。电压是指电路 中两点之间的电位差。因此，电位是相对 的，它的大小与参考点的选择有关；电压 是绝对的，它的大小与参考点的选择无关。
与电流一样，电路中任意两点之间的电压的实际 方向往往是不能预先确定，因此在对电路进行分 析计算之前，先要设定该段电路电压的参考方向， 若计算电压结果为正值，说明电压的参考方向与 实际方向一致；若计算电压结果为负值，说明电 压的参考方向与实际方向相反。
第四章 电动势
换言之， 为了消除第次谐波， 只要选比整距短 的短距线圈
消除5次谐波的跨距选择
采用分布绕组
4 6 对于5次谐波， 选用 对于7次谐波， 选用 5 7 5 短距绕组往往采用 6 , 主要考虑同时减小5次、7次谐波。
（2）采用分布绕组
k q
sin q q sin
2
感应电势的大小
• 导体感应电势
En max B lv
• 导体与磁场的相对速度：
v 2 p n/ 60
• 磁感应强度峰值和平均值之间的关系： B
2 Bp ;
• 感应电势最大值：
En max
2
B p l 2 f f (l ) f
• 感应电势的有效值： En
El 3 E21 E25
3、谐波的弊害
高次谐波：
• 对于发电机，电动势波形变坏， 降低供电质量；
• 本身杂散损耗增大， 效率下降， 温升增高；
• 对邻近线路产生干扰。
4、消除谐波的方法
根据 E 4.44 f kw 减小 k w 或 可降低谐波， 对齿谐波采用其它措施。 （1）采用短距绕组 适当地选择线圈的节距， 使得某一次谐波的短距系数 等于或接近零， 达到消除或减弱该次谐波的目的。
基波
q sin y1 2 sin( 900 )
q sin
2
五次谐波
七次谐波
短距系数
分布系数 绕组系数
0.984
0.96 0.945
0.643
0.218 0.14
-0.342
-0.177 0.061
（2）相电动势的有效值
E 4.44 f v N1kwvv
电动势知识点总结
电动势知识点总结电动势是电动力的一种表现形式，是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率。
在电路中，电动势是电能和电荷之间的转换，它将电能转换为正电荷的能量，使得正电荷产生电流，从而实现电路中的电能输送。
本文将从电动势的定义、计算公式、特点及应用等方面对电动势进行详细的介绍和总结。
一、电动势的定义电动势是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率，通俗来讲，电动势可以理解为单位正电荷穿过电路的两端时所具有的能量差。
电动势的定义离不开电源和电场的概念，电源是提供电荷运动所需能量的装置，而电场则是电荷间相互作用的力场。
在电路中，电动势是由电源产生的，电源通过转换其他形式的能量，如化学能、机械能等，最终形成电流，从而实现电路中的电能输送。
电源的电动势决定了电流的大小和方向，是电路中的驱动力，没有电动势，电路中就无法产生电流。
二、电动势的计算公式1. 理想电源的电动势计算公式对于理想电源，其内部电阻为零，可以等效为一个纯电动势源。
理想电源的电动势计算公式可以通过欧姆定律推导得到：\[ \varepsilon = I \cdot R \]其中，\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势，单位是伏特（V）；I 表示电路中的电流，单位是安培（A）；R 表示电路的电阻，单位是欧姆（Ω）。
2. 非理想电源的电动势计算公式对于非理想电源，其内部电阻不为零，需要考虑电源的内部电阻对电路的影响。
非理想电源的电动势计算公式可以通过基尔霍夫电压定律推导得到：\[ \varepsilon = I \cdot r + IR \]其中，\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势，单位是伏特（V）；I 表示电路中的电流，单位是安培（A）；r 表示电源的内部电阻，单位是欧姆（Ω）；R 表示电路的外部电阻，单位是欧姆（Ω）。
3. 电动势与工作电压的关系在实际电路中，电动势通常表示电源的额定工作电压，即电源能够提供的最大输出电压。
《大学物理》6.2动生电动势感生电动势解读
b
B B 1 2 dS 解: bc R S t t 2
B 0 t
× ×
O × × × ×
uc ub
a
× ×
上页
b E c
下页
四、涡电流
产生原因： 大块的金属导体处在变化的磁场中时，通过金属 块的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，在 金属内部形成电流，称为涡电流。 涡电流特点：
A
G
E
B
。。
下页
如何度量这种本领？ ε----电动势
上页
电动势： 电源把单位正电荷经内电路从 负极移到正极的过程中，非静 电力Fk所作的功 从场的观点： 非静电力对应非静电场
A非 q
q
E0
Fk qEk A非 Fk dl q Ek dl Ek dl
d 1.热效应： i dt
I
i
R
I(ω)
Q I 2 Rt 2
表明： 交流电频率越高发热越多——感应加 热原理
I(ω)
I(ω) I(ω)
I’
2.磁效应： 阻尼摆
上页 下页
小结：
动生电动势：磁场分布不变, 回路或导线在磁场中运动而引起的感应电动
势 感生电动势：导体回路不动,磁场随时间发生变化而引起的感应电动势
静电场
静止电荷
涡旋电场
变化磁场
有源场
无源场
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感生电动势的计算 法拉第电磁感应定律
i
L
d d Ek dl
dt
dt
S B d S
因为回路固定不动，磁通量的变化仅来自磁场的变化
感生电动势大小分析解读
设闭值：i=e/R =Emsimωt/R
得: i=Imsinωt Im=Em/R
这时电路某一段上电压同样是按正弦规律变化的，
电压的瞬时值：u=iR=Imsinωt R
得: u=Umsinωt
Um=ImR
这种按正弦规律变化的交流电（电动势e、 电流i、电压u)叫正弦交流电。
感生电动势大小分析
V
V
B
B
B
B
V
B
V
B
B
B
V
B
V
B
B
B
B
B
B
V
V
B
ωt
中性面
B
从中性面开始转动， V=ωad/2 角速度是ω ，经过时 间t，线圈转过的角度 V//=Vsinωt 是ωt ，ab边的线速 度v的方向跟磁感线的 夹角也是ωt.ab边的 中性面 长度为lab,则ab边中的 感应电动势是：
表达式：
e=Emsinωt i=Imsinωt Em叫电动势的最大值 Im叫电流的最大值
u=Umsinωt
Um叫电压的最大值
B
ωt
e
ab
=Blabvsinωt
2.大小变化规律------电动势的瞬时值 cd边中的感应电动势跟ab边中的大小相 同，而且两边又是串联的，所以线圈中 总感应电动势为 eab=2Blvsinωt 令 Em=2Blv=BSω 叫电动势的最大值 线圈的电动势的瞬时值：e=Emsinωt
3. 把线圈的电阻组成闭合电路，电路中就有感应电 流，实验证明，在只含有电阻的电路中，适用于 直流电路的欧姆定律也适用于交流电路。其等效 电路图如右：
第九章 可逆电池与电动势小结
第九章 可逆电池与电动势一. 重点内容* 可逆电池条件：1. 充、放电时的反应完全可逆 2. 流经电池的电流无限小。
因而测量电动势用对消法。
* 规定发生氧化反应的是阳极。
发生还原反应的是阴极 电势高的为正极；电势低的为负极 电池：阳极（负极） 阴极（正极） 电解池：阳极（正极） 阴极（负极）电池式的左边是负极，右边是正极能熟练地由电池式写出电极反应和电池反应 掌握如何设计电池 可逆电池热力学O O Om r K RT zFE G ln -=-=∆ zFE G m r -=∆p m r T E zF S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆ p m r R T E zFT S T Q ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=∆=p R m r m r m r m r T E zFT zFE Q G S T G H ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-=+∆=∆+∆=∆注意：在封闭体系仅作膨胀功时有p Q H =∆ ；作电功时 p Q H ≠∆ 例如：对错题在恒定压力下电解水制氢)g (O 21)g (H )(O H 222+−−→−电解l ，则 p Q H =∆ 答：错当缺乏E 与T 的关系式时，温度系数也可近似计算，1212T T E E T E p --≈⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 已知 T 1 时的电动势 E 1 ,则可由温度系数计算T 2 时的电动势 E 2* 能斯特方程电池反应为 hH gG dD cC +−→−+ 时dD c C h H g GOa a a a zF RT E E ⋅⋅-=ln对电极电势（氧化态）还原态）a a zF RT O (ln -=ϕϕ 例如：)(2)(22s Cu e a Cu Cu −→−+-++ ）（+++-=2221ln 2)/()/(Cu a F RT Cu Cu Cu Cu O ϕϕ又：)(22)(2=--−→−+Cl O a Cl e p Cl--=--Cl O a F RTCl Cl Cl Cl ln )/()/(22ϕϕ计算电动势E 。
电源电动势解读
非静电电场强度 Ek :
为单位正电荷所受的非静电力.
电荷q从负极板移动到正 极板非静电场强做的功:
I
R +E + ++ Ek -
W qEk dl
W Ek dl q
Ek dl
3
电动势的定义：单位正电荷绕闭合回 路运动一周，非静电力所做的功.
l Ek dl
Ek dl
R I
+ + + -
方向：从负极经电源内部指向正极。
4
电源
电动势
静电力：Fe
+ Fe
- Fe
Fe Fk
非静电力
K
Fe
Fe
电 源
R
R
电源作用：
提供非静电力 Fk ，将 q 由负极板经电源内部
移向正极，保持极板间电势差， 形成持续的电流。
1
电源
电动势
2
电源：提供非静电力的装置. 它把其它形式的能转化成了电能
电化学原理1—3小结
离子表面剩余量
i i , ji
RT
ln
,
当电极表面带负电时，正离子表面剩余量随 电极电位变负而增大；负离子表面剩余量则 随电位变负而出现很小的负值，表明有很少 的吸附。
微分电容
dq Cd d
Cd 2
2
积分电容
微分电容曲线 微分电容曲线的应用 利用 0 判断q正负 ； 研究界面吸附 ； 求q、 Ci
q Cd d
0
电极/溶液界面的基本结构
a 紧＋分＝a 1 1
影响电极电位的因素 电位—pH图
第3章 电极溶液界面的结构与性质
通过外电路流向“电极/溶液”界面的电荷 可能参加两种不同的过程
理想极化电极 滴汞电极
电毛细现象 电毛细曲线
电毛细曲线微分方程—李普曼公式 q u
零电荷电位
M
M
M
1
d
Na2SO4溶液
Na2SO4+KI混合溶液
零电荷电位时双电层的结构及电位分布
超载吸附：电极表面带正电荷，不带电 时就吸附负电荷，带正电时又会吸附等 量负电荷，形成超载吸附。
a
M
1
有机分子的特性吸附
氢原子和氧原子的吸附
充电曲线法
第1段－氢吸附区 第2段－双电层区 第3段－氧吸附区
双电层电容看作串连模型
C紧
C分
d a d a 1 d 1 1 1 1 Cd dq dq dq C紧 C 分
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1· 1 原电池.蓄电池
1· 2 可逆电池和不可逆电池
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2· 1 Nernst 公式
a还原态 RT ln zF a 氧化态 (1)
g h RT G H EE ln b d zF B D (2)
意义：任意电极电势与标
Δ S={S
(Hg)+S
(AgCl)}-{S
(Ag)+
S
(Hg
Cl
)}=32.9J K
Δ G=Δ H-TΔ S=-1857J E=-Δ G/nF=1857/96500=0.0192V ( E/ T) =Δ S/nF=32.9/96500=3.41
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V
K
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3.电池
Pb(Hg)│PbSO (s)│H SO (aq,0.001mol kg ) H (P) Pt
南京大学（第五 版） 高等学校教材
第八章 电动势（小结）
指导老师：宋伟明 制 作 人：刘翔宇 丁少军
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1
小结内容
基本概念
公式及应用
练习题
自测习题
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1· 1 1· 2 1· 3 1· 4 1· 5 1· 6
原电池、蓄电池 可逆电池和不可逆电池 正极与负极，阳极与阴极 标准氢电极 标准电池 电极（半电池）
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1· 7 电极电势
电极电势有所谓绝对电势与相对电势之分。电 极中固 - 液两个接触相之间的电势差称为电极的绝 对电势。 由于电极的绝对电势值无法确定，因此人们指 定一个电极的电势值，再用它确定其他电极电势的 相对值。国际上（IUPAC）规定，标准氢电极的电 势值为零，以他为基准进行比较所得的各个电极的 相对电势值称为电极电势，实际操作中，将标准氢 电极与另一给定电极组成电池，测其电动势，由于 氢标准电极电势为零，所以测得的电动势就是该指 定电极的电势（相对值）。
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2· 2 可逆电池的热力学公式（3）
QR zFT
E T p
(3)
意义：可逆电化 学反应的过程热 与温度和温度系 数的乘积成正比。 适用条件：等压 下的热力学可逆 电化学反应。
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2· 2 可逆电池的热力学公式（4）
E r Sm zF T p
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1· 5 标准电池
测标准电池的电动势时，用来作为参 考标准的化学电池称标准电池，其电动势 极其稳定，重现性好，温度系数小。现在 国际上常用的标准电池是 Weston 标准 电池。电池符号
Cd（Hg)（10%）|CdSO4· H2O(饱和)|Hg2SO4（s）|Hg（1）
电池反应 H2O+Cd（Hg）+Hg2SO4（s） CdSO4· H2O+2Hg（l）
适用条件：热力
学可逆的电池反 应。
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练 习 题
判断题
计算题
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判
1．若 E
断
题
T p 0
，则电池工作是从环境吸热。
2 ．标准电极电势工作就是标准压力下，电极活性物质均处于 标准态时电极固—液两相界面电势差。
3．电池Zn|HCl（m）|AgCl（s）|Ag 是不可逆电极。
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1.10 玻璃电极
以一种特殊组成（ 72%SiO2 ， 22%Na2O ， 6%CaO ）玻璃为隔膜，球形薄膜内放置 0.1mol· kg-1HCl 和一根 Ag-AgCl 电极而构 成的电极叫玻璃电极，因为对 H+ 有影响， 主要用来测溶液的 pH 值，所以有叫氢离 子指示电极或氢离子选择电极。这种电 极可用于 pH=1 ～ 9 的溶液，它不易中毒， 不易受氧化剂或还原剂及金属离子的影 响。
1· 7 电极电势 1· 8 电动势和标准电动势 1· 9 参比电极
1.10 玻璃电极 1.11 接触电势和液接电势
1.12 盐桥
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1· 1 原电池、蓄电池
自发地将电能转换为化学能的装置 叫原电池或自发电池。一个实用的原电 池必须由三个部分构成：两个电极、电 解质溶液、导体和容器。 能反复充电和放电，可以化学能形式蓄 存电能的原电池叫蓄电池或二次电池。
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1.12 盐桥
为降低双液电池的液接电势，在两 电解质溶液间设置的浓度高且正、负离 子迁移数相近的电解质溶液”桥”，称 盐桥。盐桥使两电解质溶液不直接接触， 又使电路沟通。用作盐桥的电解质不能 与电极物质发生反应，常用的盐桥电解 质是KCl，KNO3，NH4NO3等。盐桥不 能完全消除液接电势，只能减少到可忽 略程度。
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1· 9 参比电极
电极电势就是标准氢电极（规定其电极电 势为零）与指定电极组成电池的电动势。实际 测量中，由于标准氢电极难制作，稳定性差， 测得的电极电势重现性不好，因此就选用一个 电极值仍以标准氢电极为二级标准电极，用它 代替标准氢电极，这个二级标准电极常称为参 比电极或参考电极。最常用的参比电极是饱和 甘 汞 电 极 ， KCl 浓 度 为 0.1000mol· dm-3 及 1.0000mol· dm-3 的甘汞电极 , 银 - 卤化银电极。 定温下它们的电极电势稳定，且容易制作，使 用方便。
在 298K 测 得 其 电 动 势 E=0.05915V, 查 表 得 E 0.350V,求电解质 H SO 解:
得
为
E=E
-(RT/nF)ln{P(H )/(a =E -(RT/nF)ln[1/(4m =0.851
(H
)a(SO )]
))
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4.298K 测得电池 Ag,AgSO (s)│H SO (m)│H (P ),Pt 的标
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1· 8 电动势和标准电动势
电池的电动势指电池的外电流断开（两极不接通） 时电池两极间的电动势，又叫电池的开路电压，他在 数值上等于电池两极之电势的代数和。通用符号E。若 电池反应前后各电极物质都处于规定的标准状态，此 时的电动称标准电动势。 实际测得的电动势均取正值，对于指定的电池 （正负极已定），若计算的电动势均为正，则该电池 是自发电池，若电动势值为负，则为非自发电池。任 意电池，若处于平衡态时，电动势（不是指标准电动 势）均为零，但其标准电动势不为零。
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1· 3 正极与负极，阳极与阴极
电池或电解池中，电势高的电极称 正极，而电势低的电极叫负极。发生还 原反应的电极叫阴极，而发生氧化反应 的电极叫阳极。 在电池中，正极即阴极，负极及阳 极。在电解池中，正极即阳极，负极即 阴极。
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1· 4 标准氢电极
电极反应为 H2(g)→2H++2e-, H2(g) 压 m 力为 P ，H+活度 H mH H 1 的氢电 极,叫标准氢电极,其平衡电势规定为零, 现在国际上通用的测定电极电势的标准, 电极符号是: Pt|H2( p∅ )|H+(aH+=1)
准电动势为-0.627V 写出电极反应和电池反应 若m=0.1mol kg (不考虑活度系 数)计算E 假设0.1mol kg H SO 的平均活度系数为0.27, 计算此电池的电动势 计算Ag SO 的溶度积 , (Ag /Ag)=0.799V 解: (-) 2Ag+SO (m) Ag SO +2e, (+) 2H (2m)+2e H (P ) 电池反应: 2Ag+2H (2m)+SO (m) Ag SO +H (P ) Nernst方程为E=E +(0.05915/2) {[H ] [SO ]} =-0.627+0.0295 {(0.2) 0.1}=-0.698V E = E + 0.05915lg(m ) =-0.627+0.0295 {(0.2) (0.1)}+0.0295 (0.27) =-0.748V (Ag SO /Ag)= (Ag /Ag)+0.05915 K , (Ag SO /Ag)=-E ,
2· 2 可逆电池的热力学公式（2）
E r H m zEF zFT T p
（2）
r H zEF zFT
m
E T
意义：电池反应的
焓变（等压热效应） 与电动势温度系数 的关系式。即化学 反应焓变的电化学 计算式
p
适用条件：等温
下的可逆电化学反 应。
4．只有在298.15K，标准氢电极的电势才规定为零。 5．若以电极反应与pH之有关，则在电势-PH图上必出现斜线。 答案：1．yes
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2. no
3. yes
4. no
5. yes
24
计
1.
算
题
Tl,TlBr(S)│NaBr(0.1mol kg ) │H (P ),Pt │HNO (x mol kg ) │ -Pt,H (p ) TlNO (0.1mol kg ) Tl , HNO (x mol kg ) 已知298K 时,Tl TlBr =-0.656V,Tl Tl 写出电极反应及总电池反应 计算298K下TlBr的K 298K时上述电池的电动势 解:(1).左电池(-) Tl+Br (0.1mol kg ) TlBr(s)+e (+) H (x mol kg )+e H (P ) 右电池(-) H (P ) H (x mol kg )+e (+) Tl (0.1mol kg )+e Tl 总电池反应Tl (0.1mol kg )+Br (0.1mol kg )=TlBr(s) (2). (Tl/TlBr)= (Tl/Tl )+(RT/nF) K =(-0.656+0.336)/0.05915=-5.40997, K =3.89 10 (3). E=E +0.05915 ( Tl Br ) =0.320+0.05915lg(0.1)=0.2017V