电源知识课件-电源电动势课件
课件11：2.2电动势
思考探究
电源的种类比较多,干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都
是电源,目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技
转化市场,它只需要接受阳光,便可以像植物的光合作用一样捕捉其
中的能量,进而产生电能。那么,电池都是怎样工作的呢?
1.在内、外电路中,正电荷的移动方向各是怎样的?“搬运”电荷
的作用力各是什么力?
想一想 1
电源的电动势会因为外接电路的改变而改变吗?
答案:不会。
3.电源的内阻
电源内部的导体所具有的电阻叫作电源的内阻。
想一想 2
电源工作时,当 1 C 正电荷在电源内从负极移送到正极,电源消
耗(释放)能量的多少取决于什么?
答案:取决于电源电动势的大小,电动势大则电源消耗的能量就
多,反之则少。
课堂互动探究
电动势 E= :W 为非静电力将正电荷从负极经内电路移到正极
所做的功,数值上等于该过程中消耗电源的化学能(或其他形式的
能);E 为电源电动势,在数值上等于电源移动单位正电荷消耗的化学
能(或其他形式的能),其大小反映了电源把其他形式的能转化为电
能的本领。
电势差
U= :W
为电荷在电场中从一点移到另一点过程中静电
当电源接入电路时,电动势将发生变化
B.在闭合电路中,并联在电源两端电压表的读数是电源的电动
势
C.电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能本领大
小的物理量
D.在闭合电路中,电源电动势在数值上等于外电压之和
解析:电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,即
使当电源接入电路时,电动势也不变,因为电动势是描述电源将其他
3.2 电源电动势
温差发电和致冷的效率都并不高 优点：无转动部件、结构简单、寿命长、可靠、反应 快、易控制、可小型化、无噪声、无干扰、污染等 适用于某些特殊的场合。如太阳能汽车和空间站及人 造卫星中的太阳能电池
2
P耗
r 2 I r r 2 Rr (R r)
2
2
r R 时最大 P出
2
4r
＝ P耗
电源的效率：电源输出功率与电源总功率之比 P出 R 负载电阻越大，效率越高 P Rr 要求获得最大输出功率与电源效率高不能同时 满足（输变电路 ；无线电设备 ）
0
0
( x , y , z ) 0 ( x , y , z ) 0
“有体电流但无体电荷密度”，
匀导 体内 部有 电荷
0, 0, j v 0
如何理解？
恒定情况下电力线和电流线 必须与导体表面平行 若均匀导线中，电流线不与 导体表面平行
应用
温差电偶（如图）
主要用于测量温度 优点是，测量范围广 受热面积和热容量都可以做得很小，可测量微 小的温度变化或微小的热量
半导体的温差效应
金属中的温差电动势约为0一 10V／C 半导体中同样存在着以上三种效 应，而且更为显著，常为几百 V／C ，甚至达到几mV／C
温差电堆——发电
cos 1, 充电电路 , U cos 1, 放电电路 , U
闭合电路欧姆定律
外阻 上电 势降
内阻上电势降
IR Ir
I
Rr
恒定电流电源电动势ppt课件
S
若 Ek存在于整个回路中，则：
i
Ek
dr
L
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电：流杨茂电田源 电动势
P. 15 / 15 .
1. 电流强度与电流密度：
I
dq dt
,
j
dI dS
eˆ i
nev
eˆ i
单曲面： I dI j dS
S
闭合面： I j dS
载流子定向移动速度为 v ( 即漂移速度 )。
dq n e vdt dS
dI
dq dt
n
e
vdS
j
dI dS
nev
j nev eˆ i
eˆ i
dI
dI
v dt
dS
其中，e 为基本电荷电量：e ＝1.6×10-19 C 。
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电：流杨茂电田源 电动势
常用
j
线来描述电流密度的分布！
方向：电流方向；
某点切线方向即为该
点的 j 方向。
密度：与该处 j成正比。
P. 6 / 15 .
j
I
dS
S
j
j
dI dS
dI jdS j dS cos
dI
dS
dI j dS
dS
Chapter 7. 恒定磁场
§7. 1-7.2 恒作定者电：流杨茂电田源 电动势
()
dr
即电动势的大小等于把单位正电荷
从负极经电源内部移至正极时非静
电力所作的功。
q
q Fk Fe
Ek
E
Chapter 7. 恒定磁场
电动势 课件
4.常用电池的电动势
干电池 1.5 V
铅蓄电池 2V
锂电池 3～4.2 V
锌汞或mA·h.
例3 (多选)(上饶市高二期末)一组铅蓄电池的电动势为4.8 V，内阻不为零，以
下说法中正确的是
√A.电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池能把4.8 J的化学能转变为电能
电动势
一、电源与非静电力做功
1.非静电力的作用：把正电荷从 负极 搬运到 正极 ，同时在该过程中非静电力 做功，使电荷的 电势能 增加. 2.电源 (1)定义：通过非静电力做功把 其他形式的能 转化为电势能 的装置. (2)能量转化：在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为 电势能 ， 在电源外部， 电场力 做正功， 电势能 转化为其他形式的能.
例1 (多选)(启东中学高一下期末考试)以下关于电源的说法中正确的是
√A.电源的作用是维持导体两端的电压，使电路中有持续的电流
B.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在 静电力
C.静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减小
√D.静电力移动电荷做功电荷电势能减少，非静电力移动电荷做功电荷电势能增加
4.(公式E＝Wq 的理解和应用)有一铅蓄电池，在其内部将2×10－5 C的电子从正极 移到负极需要3×10－2 s的时间，此过程中非静电力做功为4×10－5 J，则该铅蓄 电池的电动势是多少？给一小灯泡供电，供电电流是0.2 A，供电10 min，非静 电力做功是多少？
答案 2 V 240 J 解析 电动势 E＝Wq ＝42××1100－－55 V＝2 V
1.(对电源与非静电力做功的理解)(多选)下列说法中正确的是
A.电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
第二章第2节电动势ppt课件
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
②从能量转化的角度看，电源是通过非静电 力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
③作用：保持两极间有一定电压，供给电路 电能。
()
(2)在电源内部，电荷移动过程中，非静电力做正功，电荷
电势能减少。
()
(3)所有的电源，均是将化学能转化为电能的装置。( )
答案：(1)√ (2)× (3)×
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
(7)电动势的决定因素：电动势是电源的属性，大小完全由 _电_源 __本 __身 __决定，与电源的体积和外电路的组成及变化情况无关。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
(5)大小：从做功角度，其数值等于非静电力把 1 C 的正电 荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功。
(6)方向：电动势是标量，为研究问题方便，规定其方向为 电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极。
电势差
电动势
单位
伏特(V)
伏特(V)
电流流过电阻，电势降 正负
落，沿电流方向为正， 含义
电动势 课件
【解析】 在电源内部，电荷受到的非静电力大于静电力，非静电力将 正电荷从电源负极运送到正极，并将其他形式的能转化为电势能；在电源外 部，正电荷受静电力作用从电源正极移动到负极，并将电势能转化为其他形 式的能，A、B、C 错误，D 正确．
【答案】 D
静电力与非静电力做功的区别 (1)非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但 静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能． (2)在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等．
电动势
一、电源 1．非静电力 (1)非静电力的作用：把正电荷在电源内部由_负__极__搬运到_正___极__，同时在 该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为__电__势__能___． (2)非静电力的实质：在电池中是指__化__学__作用，在发电机中是指_电__磁___ 作用． 2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为_电__势__能__的装置．
物理量
电动势 E
电压 U
非静电力做功将其他形式的能 表示电场力做功将电能转化为
物理意义 转化为电能的本领，表征电源 其他形式的能的本领，表征电
的性质
场的性质
定义式 E＝Wq ，W 为非静电力做的功 U＝Wq ，W 为电场力做的功
单位
伏特(V)
伏特(V)
联系
电动势等于电源未接入电路时两极间的电压
3.电源的连接 (1)n 个完全相同的电源串联：电源的总电动势 E 总＝nE，电源的总内阻 r 总＝nr. (2)n 个完全相同的电源并联：电源的总电动势 E 总＝E，电源的总内阻 r 总＝nr.
图 2-2-1
②从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化 为电势能的装置．
10-2电源 电动势
负极
+_
*
Ri
*
电源一般表示 为：
正极
电源
电源的电动势 和内阻 Ri
10.2 电源 电动势
二、含源电路的欧姆定律
第10章 恒定电流
如图，UAP=φA－φP =UAB+UBC+UCD+UDP
1、设定各电流方向；
I3
R3
2、选定行进方向；
。 R1 B.
D. R2 。
3、计算各电势差。 A
I1
1 C 2 I2 P
10.2 电源 电动势
一、电源 电动势
第10章 恒定电流
10.2 电源 电动势
电源：提供非静电力的装置。 +
第10章 恒定电流
正、负两极； 内、外电路。
非静电力：能不断分离正负电荷使正电荷逆静电 场力方向运动。
外电路：电流由正极流向负极； 内电路：电流逆着恒定电场的方向由负极流
向正极。
10.2 电源 电动势
例1：已知 E1=2V E2=4V
R1R2 2 R3 = 6 ， 求
(1) I ？（2）A，B，C 相邻
两点电势降？
解（1）回路电势降落之和为零
B
R1
1
A
2
R2
C
*
*
*
I
R3
I (R1 R2 R3 ) 1 2 0
得：I ( 2 1 ) (R1 R2 R3 ) 0.2A （2） U AC A C 2 IR2 3.6V
定律（节点定律）列 出电流方程，对节点 A：
I2 A
I
R2 2
R
2
3
B
I I1－I2 0
10.2 电源 电动势
《电源电动势》课件
符号
通常用ε表示电源电动势
示例
电池、发电机都是常见的电源
电池的电动势
电池是一种常用的电源，它的电动势由电化学反应产生。电池的电动势取决于内部化学组成和电极之间的电位 差。
化学反应
电池通过化学反应将化学能转换 为电能
电极材料
电池的电动势与电极材料的选择 有关
电位差
电动势是电极之间的电位差
电源的分类
电源按照能量来源和工作原理的不同可分为多种类型，如化学电源、光伏电源、发电机等。
1
化学电源
利用化学反应转化储存的化学能为电能
2
光伏电源
通过光电效应将太阳能转变为电能
3
发电机
利用机械能转化为电能
电动势的单位
电动势的单位是伏特（V），用于表示电源产生的电势差和电压。
1 伏特定义
1伏特等于1焦耳能量对应的电势差
2 符号
电动势的单位通常用大写字母V表示
3 国际单位制
在国际标准单位制中，伏特是电势差的基本单位
标准电动势
标准电动势是指在特定条件下测量得到的电池的电动势，用于比较不同电池的电势差和电能输出能力。
定义
标准电动势是在标准条件下测量 的电池电动势
测量方法
使用电压表等仪器进行测量
应用
用于标定其他电池的电位差
《电源电动势》PPT课件
电源电动势是电路中一个重要的物理概念。本课程将带您深入了解电源电动 势的定义、分类、单、测量方法以及与电路的关系。
电源电动势的概念
电源电动势是一个衡量电源电压提供能力的物理量，代表电源在电路中驱动电流的能力。
定义
电源电动势是电源为驱动电流提供能力所做的功
重要性
决定了电路中电流的大小和方向
测定电源的电动势和内阻PPT课件
r＝IE短＝ΔΔUI ，如图所示．
六、注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻
应选得大些(选用已使用过一段时间的干电池)．
2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数
据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象
中的电流也 不能太大！
A V
每次读 完U、I 数立即 断电！
3.闭合开关，调节变阻器，使电表有明显示数，记录一 组数据（I，U），用同样的方法测量几组I、U值。
实验步骤
A V
E,r K
(4)整理好器材, 利用公式或U-I图象处理记录的数据, 求出电源的E和r.
五、数据处理
方法一：公式法
改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的
值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、
r取平均值.
E U1 I1r E U2 I2r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
方法二：图象法 1、建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴表示
电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标 纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值 2．根据描出的坐标点作出U－I图像，并延长与两坐标轴 相交．
901
8
2
7
3
65 4
×10
901
8
2
7
3
×61050040
901
8
2
7
3
65 4
×10
8 90 0
1 2
7
3
65 4
电源电动势(共4张PPT)
Fe
电源 电动势
-
Fe
静电力：Fe
非静电力
Fe Fk
Fe
Fe
电 源
R
KR
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
非静电电场强度 Ek :
为单位正电荷所受的非静电力. 非它静把电 其电它场形强式度的能转:化成了电能
W qE dl E dl k q
k
E kdl
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.
lEkdl
Ek dl
R
I+-
+-
+ -
方向：从负极经电源内部指向正极。
4
电源荷：q从提负供极非板静移电动力到的正装极置板. 非静电场强做的功:
提非供静非 电静电电场力强度 ，将: 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。
+ E-
+ ++ Ek-
W 非电静动电 势电的场定强义度：单位:正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.
提供非静电力 ，将 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。
提电供源非 ：静提电供力非静电，力将的装置由.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。 电为源单： 位提正供电非荷静所电受力的的非装静置电力. .
I
极板非静电场强做的功: 为电单荷位 q从正负电极荷板所移受动的到非正静极电板力非. 静电场强做的功:
电动势 课件
2．电动势与电势差的区别与联系
电势差 U
电动势 E
物理 电场力做功，电能 非静电力做功，其他
意义 转化为其他形式能 形式能转化为电能
定义 式
U＝Wq ，W 为电场 力做的功
E＝Wq ，W 为非静电 力做的功
单位 联系
伏特(V)
伏特(V)
E＝U 内＋U 外电动势等于电源未接入电路
时两极间的电势差
特别提醒：电动势和电势差虽然单位相同，定 义式类似，但二者有本质的区别．电势差反映 电场力做功，将电势能转化为其他形式的能； 而电动势反映非静电力做功，将其他形式的能 转化为电能．能的转化方向不同．
图2－2－1
如图2－2－2所示，电源在电路中的作用相当 于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的 正电荷，在电源内部通过非静电力的作用再 搬运到正极上，从而保持正负极有稳定的电 势差，维持电路中有持续的电流．
图2－2－2
2．能量转化比较 当水由水池A流向水池B时重力做正功，减少的重 力势能转化为其他形式的能，在电源外部，电场 力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形 式的能；当抽水机将B中的水抽到A的过程中，要 克服水的重力势能做功将其他形式的能转化为水 的势能，在电源内部，要靠非静电力作用于正电 荷克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷 的电势能．
(3)电动势是标量，电源内部电流的方向，由电 源负极指向正极．
(4)公式 E＝Wq 是电动势的定义式而不是决定 式，E 的大小与 W 和 q 无关，是由电源自身 的性质决定．电动势不同，表示将其他形式的 能转化为电能的本领不同，例如：蓄电池的电 动势为 2 V，表明在蓄电池内移送 1 C 的电荷 量时，可以将 2 J 的化学能转化为电能．
特别提醒：非静电力做功把正电荷从负极 搬运到正极增加正电荷的电势能，也可以 理解为非静电力做功把负电荷从正极搬运 到负极增加了负电荷的电势能．
电动势 课件(人教版)
定义式 单位 联系
电动势
电压(电势差)
E＝Wq ，W 为非静 U＝Wq ，W 为静
电力做的功
电力做的功
伏特(V)
伏特(V)
电源接入电器时，电动势等于内、
外电路电压之和．电动势等于电源
未接入电路时两极间的电压.
特别提醒：(1)电动势 E＝Wq非与 U＝Wq 及电场强度 E＝Fq 等均采用比值定义法． (2)电压 U 计算时考虑正、负，而电动势 E 只能 是正值．
例2 下列说法中正确的是( ) A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电 压 B．用电压表直接连到电源两端，电压表的读 数就为电源电动势的大小 C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电 压有本质的区别 D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
【精讲精析】 电动势是描述电源把其他形 式的能转化为电势能的本领大小的物理量， 而电压是电场中两点间的电势差，电动势与 电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项 对；由电路知识可知，B选项对；电动势越大, 电源两极间的电压不一定越高，D项错． 【答案】 BC
[经典案例] 下表是两个电池外壳上 的说明文字：
某型号进口电池 某型号国产电池
RECHARGEABLE 1.2 V 500 mA·h STANDARD CHARGE 15 h ac 50 mA
GNY 0.6(KR－AA)
1.2 V 600 mA·h RECHARGEABL
E STANDARD CHARGE
电动势与电压(电势差) 的比较
电动势
电动势是对电源而言 描述的 的，它描述的是移送
对象 单位电荷量时非静电 力做功的多少
电压(电势差)
电压是对某一段电路而言 的，它描述的是在这段电 路中移送单位电荷量时静 电力做功的多少
教科版高中物理选修3-1第二章第4节电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律(37张ppt)
2.4 电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.
2.作用:保持导体两端的电势差(电压),
使电路有持续的电流.
--
+++
+ A-+
++ +
P
-
___
_ B _
___
-
电源的电动势和内阻
+_
一、电源〔从能量的角度看〕
1.概念：电源是一种把其它形式能转化为电势能的 装置
内电路与外电路中的总电流是相同的.
5.电路中的电势变化情况
〔1〕在外电路中，沿电流方向电势降低。 〔2〕在内电路中，一方面，存在内阻，沿电流方向电 势也降低；另一方面，沿电流方向存在电势“跃升〞。dcabac d
b
电路中电势降落关系
E
E
r
R
S
结论：E = U外+ U内
U内 U外
电流+
电动势
+
ab
dc
a
b
a
c d
b
4
二、闭合电路欧姆定律
１、对纯电阻电路
EI(Rr) 即I E Rr
２、表述：在外电路为纯电阻的闭合电路 中，电流的大小跟电源的电动势成正比， 跟内、外电路的电阻之和成反比。
I E Rr
EIRIr或I E Rr
说明：
1、U 外 IR 是外电路上总的电势降落， 习惯上称路端电压〔外电压〕，是电源 加在负载〔用电器〕上的“有效〞电压。
经典例题
例1.在如下图的电路中，电源的电动势为1.5V， 内阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω， 求电路 中的电流和路端电压.
《电源电动势》课件
电源电动势能够调节电路中的电压，以满足不同电 子设备的需求。
能量转换
电源电动势能够将其他形式的能量转换为电能，如 化学能转换为电能。
电源电动势在电池中的应用
电池充电
电源电动势在电池充电过程中 起到关键作用，通过提供反向 电动势来中和正负电极之间的 电荷。
电池放电
电池放电时，电源电动势促使 电子从负极流向正极，产生电 流。
05
电源电动势的实验研究
实验一：测量干电池的电动势和内阻
01 总结词 通过测量干电池的电动势和内阻，了解干电池的特性 。
02
详细描述
使用伏安法测量干电池的电动势和内阻，通过改变外 电阻观察电流的变化，计算出电池的电动势和内阻。
03 实验器材 干电池、电压表、电流表、可变电阻、导线等。
04
实验步骤
连接电路，调整可变电阻，记录电压和电流数据，绘 制伏安曲线，计算电动势和内阻。
05 注意事项 注意安全，避免短路和过载。
实验二：测量水果电池的电动势和内阻
实验器材
水果、电压表、电流表、可变电 阻、导线、不同金属电极等。
详细描述
将不同种类的水果（如苹果、橙 子等）和不同金属电极（如铜、 锌等）组合制作水果电池，使用
电源电动势的方向规定
01
在电路中，电动势的方向规定为 从电源负极指向正极，即正电荷 在电场力作用下从负极向正极移 动的方向。
02
电源电动势的方向与电流的方向 相反，因为电流的方向规定为正 电荷移动的方向，而电动势的方 向则是与之相反的。
电源电动势的单位
电源电动势的单位是伏特（V），国 际单位制中的基本单位。
04
电源电动势的测量
电位差计法测量电源电动势
高中物理2.4 电源的电动势和内阻-闭合电路欧姆定律(共34张PPT)
1.38 0.12
1A
例2：如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化 范围是0－10Ω。求：
①电源的最大输出功率；
②R1上消耗的最大功率； ③R2上消耗的最大功率。
R2 R1
Er
① 2.25W；② 2W；③ 1.5W。
例 3 、 在 所 示 的 电 路 中 ， R1=14.0Ω ， R2=9.0Ω ，
内电阻：内电路的电阻，通常就是电源 的内阻.
闭合电路：外电路和内电路构成
在外电路中，电流方向由正极流向负极， 沿电流方向电势降低。
在内电路中，即在电源内部，通过非静电 力做功使正电荷由负极移到正极，所以电流 方向为负极流向正极。
内电路与外电路中的总电流是相同的。
三、闭合电路的欧姆定律
1、内电压：电流流过内电阻 r，产生的电势降落Ir等于内 电阻r两端的电压，因此也把 Ir称为电池的内电压U′，即 U′=Ir。 2、路端电压：在电源外部，电流由电源正极 流向负极，在外电路上也有电势降落IR，习 惯上把他称为路端电压或外电压U,即U=IR。
例1、 如下图电路，电源电动势为1.5V，内阻为 0.12Ω ，外电路的电阻为1.38Ω ，求电路中的电流 和路端电压。
解：由题意知，电动势E=1.5 V， 外电阻R=1.38 Ω，内阻r=0.12 Ω. 由闭合电路欧姆定律得：
I E
路端电压为
Rr
U = IR=1×1.38 V
1.5
A
=1.38 V
为 1.8 V，求电源的内阻． 解析：通过电阻 R 的电流为 I＝UR＝19.8 A＝0.2 A
由闭合电路欧姆定律 E＝U＋Ir，得电源的内阻 r＝E－I U＝
2－1.8 0.2
Ω＝1 Ω.
公开课电源的电动势和内阻PPT课件
(2)表达式：
I E Rr
纯电阻电路：就是指电能全部转化为热能,而不转化 为其他形式的能量的电路。比如：热得快、白炽灯， 电熨斗等。
非纯电阻电路：就是指电能不仅转化为热能,还转化 为其他形式的能量的电路。比如：电动机，电风扇、 电解槽等。
外电路、内电路、外电阻、内电阻
外电路：电源外部的电路，包 括用 电器、开关、导线等
电动势 内电压 外电压
Ir
E
U
Er
R
EUU
在外电路，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻 上沿电流方向有电势降落，在内电阻上也有电势降落。电源内 部：由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势E.
理论分析表明：在闭合电路中，电源内部电势 升高的数值等于电路中电势降落的数值。
（2）算一算，小灯泡正常工作时的电阻多大？电池 组的内电阻多大？
r
小结
１、电动势是表征电源把其他形式的能量转化为 电能本领大小的物理量。
2、内阻：电源内部电路的电阻，用字母r表示
3、闭合电路欧姆定律
(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电 流的大小跟电源的电动势成正比，跟 内、外电路的电阻之和成反比。
E
③UEIr（U、I间关系）
④U RE （U、R间关系） Rr
【例1】常见的手电筒是把两节1号干电池串联起来作 为电源，一节1号干电池的电动势是1.5V，手电筒内的 小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A
（1）手电筒不工作时，想一想电源两端电压是多大？ 为什么小灯泡的额定电压是2.5V,而不是3V?
闭合电路的欧姆定律
1、内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流
的大小跟电源的电动势成正比，跟内、 外电路的电阻之和成反比。
【2.21电动势】课件
二、电动势
1、定义：电动势在数值上等于非静
电力把1C的正电荷在电源内从负极
移送到正极所做的功。
2、定义/C
4、物理意义：反映电源把其他形
式的能转化为电能本领的大小。
5、电动势有电源中非静电力的特 性决定，跟电源的体积无关，也 跟外电路无关。 6、电动势是标量
+-
+
还是负功？
+
-
6、什么力来克服电场力做功？从能 量的角度看，电源的作用是什么？
电源的作用：
从能量的角度看，电源是 通过非静电力做功把其它形式 的能转化为电势能的装置。
思考
1、电池和发电机中的非静电力分 别是什么？ 2、根据电源的作用，可以类比与 我们生活中的什么物体？
3、不同的电源中，非静电力做功 的本领相同吗？
一、电源的作用
+
+
1、电源的内部电场
+ +
如何？
+
+
+
-
++
-
+
2、如果接入导线，如图所示+ ，正- 电
荷将怎样移动？
3、导线中的电流方向？
4、电源正极的正电荷会不断流向负极，
电源两极间的电压怎样变化？电源在
这的作用是什么？
5、电源把正电荷从
+
电源的负极搬到正 +
+ +
极，电场力做正功 +
+
-
+
++
B. 对于给定的电源，移动正电荷，非静电力做功 越多，电动势就越大
C. 电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极 向正极移送单位电荷量做功越多
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电源知识课件|电源电动势课件
导语：最开始的时候，人们利用的是化学电源，主要是各种原电池。
以下本文库为大家介绍电源知识课件文章，欢迎大家阅读参考!
电源知识课件
开关电源的工作原理
我们通常所接触的、所用的电源中，许多都是开关电源。
那么开关电源到底是什么呢？
这个要从电源的发展说起了。
最开始的时候，人们利用的是化学电源，主要是各种原电池。
当然，哪个时候电力系统远没有现在这么发达重要。
电源主要是供一些物理学家研究电现象使用。
之后，随着电磁转换的深入研究，实现了电-热、电-光、电-动等各种电到其他能量间的转换手段和理论逐步完善，化学电源已经无法满足应用了。
于是基于发电机的动-电转换电源开始走上舞台。
同我们今天普遍使用的交流电不同的是，起初人们是用直流发电机做电源的。
爱迪生和他的同伙们成立了一个电力公司，就是架设的直流输电系统。
但是，因为直流电不能方便的转换成各种电压，所以，输电线的电压等级不能过高，导致线路压降过大。
当时最远输电不过几英里范围。
由此，人们根据变压器原理提出交流输电系统，并迅速推广。
有趣的是，当时爱迪生异常顽固的反对交流输电系统，甚至用高压交流电电死一条狗--以此来说明交流输电系统的不安全性。
到今天，电已经深入生产生活的各个角落。
可以说，电是人类利用最广泛的二次能源。
由于技术原因，电网的频率通常是50/60HZ。
飞机上是400HZ，普遍比较低。
主要是因为当时的变压器主要利用铁心制造。
而当时的冶金技术还不能制造出在高频下损耗低的材料。
随着半导体业的发展，对电源的要求也越来越高。
电压朝着低的方向发展，而体积重量要求也月来越苛刻。
最早采用开关电源的，应该是美国的阿波罗登月计划了。
由此而开启关于开关电源的研究与生产序幕。
在最初电子管时代，就有一些利用气体击穿效应制造的稳压管。
属于现代稳压电源的鼻祖。
然后也产生了利用电子三极管稳压的一些稳压装置。
当时主要是给一些要求严格的电子管电路供电，如飞机的航电系统、雷达系统等等。
随着晶体管时代的到来，电子管电路走向没落。
齐纳击穿二极管代替了电子稳压管，晶体三极管代替了电子管。
大量线性稳压电路涌现出来，有简单的齐纳二极管稳压电路、射极跟随器、带负反馈调整的稳压电路等等。
但是由于调整管处于线性放大区域，管子两端的压降不能过小，否则电源波动会超出稳压能力。
管子耗散的功率=管压降*管子电流（通常比输出电流略大一点点）是很可观的能量损失。
并且产生了热需要很大的散热器。
有些场合，需要高效率，有些场合需要高稳定性，有些场合又有体积要求（散热器受限制）或是密封等等。
于此，提出了开关电源电路。
当时，开关电源电路或多或少的受到一些数字电路的启发。
因为在传统的电源里，体积重量最大的往往是变压器，而减小变压器的直接有效的手段就是提高电源频率。
于是各种拓扑结构纷纷被提出。
许多电路在今天依然在大量应用。
开关电源是利用半导体器件将直流电源调制成可以通过变压器传递的各种脉冲波形，并且频率远远高于电网频率，发这种高频电流通过体积重量都小很多的高频变压器传递，然后在重新整流滤波作为输出。
由于功率半导体只工作在开通（过饱和）和关断两种状态，故此称为开关电源，国内早期译做斩波电源。
当半导体器件工作在开通和关断状态时，其两端的UI乘积远远小于通常线性状态，所以损失的功率非常小。
并且变压器的体积重量也很小，所用材料成本也小很多。
体积小，重量轻，输入电压范围大，效率高是其主要特点。
通过改变直流脉冲的频率、相位、宽度，出现了三种工作模式PFM（ Pulse Frequency Munition）、PPM（Pulse Phase Modulation）、PWM（Pulse-Width Modulation ）。
PFM模式应用的比较早，主要特点是工作频率比较高，所以功率密度大，开
关工作于“软开关”状态。
所谓软开关是指在半导体开关器件开通或关断前开关器件两端电压或电流处于0状态，此时关，则由于只有电压或电流，故其乘积--开关损耗为零，实际是一个很小值。
所以器件工作时，并无多少热量产生，器件寿命得以延长。
但是因为开关频率随负载变动，且范围比较大，故后级滤波器比较难设计，部分抵消了他的优势。
并且器件的应力也比较大。
PPM模式是通过改变脉冲的相位来工作的。
典型电路是各种移相全桥软开关电路。
其特点是拓扑结构适合大功率变换，并且容易实现软开关特性。
频率固定，控制相对容易。
主要应用于各种高功率变换场合从几百到几十千瓦。
PWM模式是通过改变脉冲宽度实现稳压功能的。
是目前应用最多，最广泛的一种模式。
其特点是控制容易，拓扑选择多，控制电路多，频率固定。
在几瓦到几千瓦的范围内都有应用，并且通过适当的辅助电路也可以实现ZC（V）T软开关。
所以，开关电源是指通过改变脉冲的频率、相位、宽度等参数实现稳压输出的一种电源。
下面我们从最基本的PWM电路来分析开关电源的工作状态。
左边是基本的BOOST电路（电感升压电路）右边是BUCK电路（电感降压）。
升压电路通过电感将电压提升使输出电压大于输入电压。
而右边电路是通过电感和电容将脉冲滤波得到输出，故电压低于输入电压。
下面分析几个工作步骤。
首先，根据稳态时电感电流是否连续（就是在一个开关周期内电感电流是否归零，若归零则不连续，也可以根据电容电压是否连续分类，不过通常没有这么做的。
因为电压不连续的时候非常非常少见--电容电压通常都是负载电压，如果电容电压不连续则输出电压也将是脉冲波形就不是稳压电源了。
）先分析电感电流连续的情况（右上波形图）
1、T0前开关断开，电感释放先前存储的能量。
电感电流下降。
负载由电感和电容联合供电。
2、T0时刻开关管闭和，顶部电路的电流按标出的箭头方向流动。
电感电流增加，电感储存能量。
表达式为dE/dt=（（dI/dt）*（dI/dt））*L）/2既ΔE=ΔI*ΔI*L/2，电容电压增加，存储能量，表达式为ΔE=ΔU*ΔU*C/2。
（I
电流（安培）L电感量（亨利）U电压（伏特）C电容量（法拉））
3、T1时刻，开关断开，电感释放先前存储的能量。
电感电流下降。
4、T2时刻，开关闭合，同T0。
电感电流断续（右中波形图）
1、T0前开关断开，电感电流是0，负载由电容供电。
2、T0时刻，开关闭合，中上部电路的电流按标出的箭头方向流动。
电感电流增加，电感储存能量。
表达式为dE/dt=（（dI/dt）*（dI/dt））*L）/2既ΔE=ΔI*ΔI*L/2，电容电压增加，存储能量，表达式为ΔE=ΔU*ΔU*C/2。
（I 电流（安培）L电感量（亨利）U电压（伏特）C电容量（法拉））
3、T1时刻，开关断开，电感释放先前存储的能量。
电感电流下降。
4、T2时刻前，电感存储能量释放完毕，电流归零，负载由电容供电。
5、T2时刻，开关闭合，同T0。
右下是电感电流断续、电容电压断续的波形，大家自己分析。
这两个拓扑结构是基本的PWM拓扑，可以通过串联、并联等形式派生出许多拓扑结构。
并且通过在适当的地方插入变压器来实现隔离拓扑。