电动势,电场强度等关系的梳理

2023-02-26 23:07:14   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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电动势,电场,梳理,强度,关系
电动势即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合

的导体回路中流动的一种作用。这种作用来源于相应的物理效应或化学效应,常还伴随着能量的转换,因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量,个能量必须由产生电动势的能源补偿。如果电动势只发生在导体回路的一部分区域中,就称这部分区域为电源区。电源区中也存在着电阻,称为电源的内阻。电源区之外部分导体回路中所消耗的能量,直接来源于导体中的电磁场,但是这时电磁场的能量仍然来自电源。

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。



电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理(从力的角度描述电

场)实验表明,在电场中某一点,试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力

与其所带电荷的比值(单位电荷受力大小)是一个与试探点电荷无关的量。于是以试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的方向为电场方向,以前述比值为大小的矢量定义为该点的电场强度,常用E表示。按照定义,电场中某一点的电场强度的方向可用试探点电荷(正电荷)在该点所受电场力的电场方向来确定;


场强弱可由试探电荷所受的力与试探点电荷带电量的比值确定。试探点电荷应该满足两个条件;(1)它的线度必须小到可以被看作点电荷,以便确定场中每点的性质;(2)它的电量要足够小,使得由于它的置入不引起原有电场的重新分布或对有源电场的影响可忽略不计。电场强度的单位V/m伏特/米或N/C牛顿/库仑(这两个单位实际上相等)。常用的单位还有V/cm伏特/厘米



电势能电荷在电场中由于受电场作用而具有的势能叫电势能。既指

电荷在电场中具有的能。又指正电荷受电场作用力从正电荷A到正电荷B或者与之负电荷等同,且B点电势能为零,则电场力做的功等于qA点具有的电势能。

1. 只在电场力作用下:

1.电场力做正功,电势能减少,动能增加。即:电能转化为其它形式能。 2.电场力做负功,电势能增加,动能减少。即:其它形式能转化为电能 2. 不只受电场力作用:

1)电场力做正功,电势能减少,动能如何变化不确定。 2)电场力做负功,电势能增加,动能如何变化不确定。 注:电势能是标量。

静电场的标势称为电势,或称为静电势(从能量角度描述电场)

电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(与正负有关,计算时将电势能和电荷的正负都带入即可判断该点电势大小及正负)之比叫做这点的电势(也可称电位),通常用φ来表示。电势是从能量角度上描述电场的物理量。(电场强度则是从力的角度描述电场)电势差能在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也会变为导体)。电势也被称为电位。

电场力做功等于电势能的变化量!所以电势的分布应该是电场强度的积分!




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