电池电动势的计算公式 求电动势的三个公式

2024-12-2523:38:51生活经验1

在导体两端施加电压,电场力便作用于导体内的电子,使之产生定向运动,从而形成电流。电流的方向,是电子(负电荷)运动的反方向,也就是说,它与电子的运动方向相反。

2.2.1 电流详解

图示2-17展示了一个由电池、开关和灯泡组成的电路模型。当开关闭合时,电路形成通路,电池的电动势产生了电压,并进一步产生了电场力。在这个电场力的作用下,导体内的电子会发生定向移动,这一过程就是电流的形成。

电流强度是衡量电流大小的一个物理量。它表示的是单位时间内通过导体横截面的电荷量。在物理学中,电流强度用字母"I"(或i)来表示,而电荷量则用“Q”(库伦)来表示。若在t秒内通过导体横截面的电荷量为Q,那么电流强度I可以通过公式I=Q/t进行计算。

电流强度的单位是安培,简称安,用字母“A”表示。根据不同的需求,还可以使用安(kA)、毫安(mA)和微安(uA)等单位来表示电流强度。它们之间的关系如下:

  • 1KA等于1000A
  • 1mA等于千分之一A
  • 1uA等于百万分之一A

2.2.2 电动势的解析

电动势是一个描述电源性质的重要物理量。它用字母“E”表示,单位为“V”(伏特)。电动势表示单位正电荷经电源内部从负极移动到正极所做的功。简单来说,它标志着电源将其他形式的能量转化为电路动力(即供应电路的能力)的效率。

电动势可以通过公式E=W/Q进行计算,其中E为电动势,单位为伏特(V);W为将正电荷经电源内部从负极引导至正极所做的功,单位为焦耳(J);Q为移动的正电荷数量,单位为库伦(C)。

图示2-18描绘了一个由电源、开关和可变电阻器构成的电路模型。在闭合的电路中,电动势是维持电流流动的电学量。根据规定,电动势的方向是从电源的负极指向正极。电动势等于路端电压与内电压之和,具体可以用公式E=U路+U内=IR+Ir来表示。

在这个公式中,U路代表路端电压(即电源加在外电路上的电压),U内代表内电压(即电池因内阻自行消耗的电压);I表示闭合电路中的电流;R表示外电路总电阻(简称外阻);r表示电源的内阻。

【操作与理解指南】