电动势----物理

电动势
电动势是一个表示电源特征的物理量。

电源的电动势是指电源将其它形式的能量转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。

常用符号E（有时也可用ε）表示，单位是伏特（V）。

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。

在电路中，电动势常用E表示。

单位是伏（V）。

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。

如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为：。

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。

电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。

与路端电压关系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。

电源充电：在电源被充电时，电源内部的电流是从电源正极流向负极，内压降的方向与电动势的方向相反，电源的电动势是反电动势，这时路端电压等于电动势与内压降之和，即
，电路端电压大于电动势。

电源放电：在电源放电的情况下，当外电路中没有反电动势时，路端电压的变化规律服从含源电路的欧姆定律，其数学表达式为：，为电源的内电压，也叫内压降。

可得，即电流I 的大小随外电阻R而变化。

电流I增大时，内压降Ir增大，路端电压U就减小；反之，电流I减小时，路端电压U就增大。

电源断开：当电源的外电路断开时，R可看作无限大，I变为零，内压降Ir也变为零，这时电源内部的非静电力与静电场力平衡。

路端电压等于电源的电动势。

与电势差区别，电动势与电势差（电压）是容易混淆的两个概念。

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与电荷量的比值；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与电荷量的比值。

它们是完全不同的两个概念。

虽然电动势与电势差（电压）有区别，但电动势和电势差一样都是标量。

对于给定的电源来说，不管外电阻是多少，电源的电动势总是不变的，而电源的路端电压则是随着外电阻的变化而变化的，它是表征外电路性质的物理量。