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在电路中什么是电位差?电位差怎么计算?(电动势与电势差的区别)

来源: 编辑:小易 2023-02-23 20:31:04 我要评论

什么是电位差?电位差怎么计算?谁能来告诉我一下?电位差,是指两点之间的电势之差,通俗来说就是电压。电压(voltage),也称作电势差或电位差,电路中自由电荷定向移动形成电流

 在电路中,要想知道电流的电压是多少,只要按照计算公式即可算出。说到电压,就不得不提一下电位差了,这二者可是经常被弄混淆的,关于电位差,我想问问大家:什么是电位差?电位差怎么计算?谁能来告诉我一下?
 
什么是电位差?电位差也就是电动势,是一个表征电源特征的物理量.定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领,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.它是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.常用符号E(有时也可用ε)表示,单位是伏(V)。
 
什么是电位差?
 
电位差,是指两点之间的电势之差,通俗来说就是电压。
 
 
电压(voltage),也称作电势差或电位差,电路中自由电荷定向移动形成电流,继而会产生电压。
 
 
电位差是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
 
 
电位差的属性:
 
1)电位差的大小
 
 
电压的大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功。
 
 
2)电位差的方向
 
 
电压的方向规定为:从高电位指向低电位的方向。
 
 
3)电压的单位
 
 
电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。
 
 
电位差怎么计算?
 
如果是和电路相关,则先设定参考节点(即该点电位=0),然后根据具体电路列写kcl、kvl方程,解出每个节点的电位,即可求出任两点的电位差了。
 
 
如果是和功相联系,则用u=w/q,q为电荷,W为电荷在电场中从a点到b点的电场力做的功。
 
 
什么是电位差?
 
电位差和电动势是同义词,已合并。
 
定义:
 
维持电流持续流动的电学量,为理想电压源的端电压。
 
 
电位差怎么计算?
 
E=W/q(E为电动势);
 
 
E=U+Ir=IR+Ir(U为外电路电压,r电源内阻,R为外电路电阻集总参数)。
 
电动势的原理:
 
电动势是描述电源性质的重要物理量。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力。非静电力有不同的来源。在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外。
 
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。电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功,称电源的电动势(E)。它的单位即伏特(V)。
 
电动势与电势差的区别:
 
电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。前面已讲过,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;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。
 
注意: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。
 
闭合电路欧姆定律: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。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。它的变化规律服从含源电路的欧姆定律,其数学表达式为:
 
U=E-Ir
 
式中U为路端电压,Ir为电源的内电压,也叫内压降。对于确定的电源来说,电动势E和内电阻r都是一定的,从上式可以看出,路端电压U跟电路中的电流有关系。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。
 
什么是电位差?
 
电位差也称作电势差或电压,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。
 
电位差怎么计算?
 
电位差使用电位差计计算的,下面我来介绍一下这个工具设备。
 
电位差计是电磁学测量中用来直接精密测量电动势或电位差的主要仪器之一。补偿法是电磁测量的一种基本方法。电位差计就是利用补偿原理来精确测量电动势或电位差的一种精密仪器,补偿法的测量准确度高。
 
这种方法是将被测电压与仪器的标准电压进行比较而实现电压测量。电路在补偿状态时,被测电压回路无电流,测量结果准确度仅取决于电位差计的电源、标准电池、标准电阻和高灵敏度检流计,故它的测量准确度可达0.01%或更高。可用于精确测量电动势、电压、电流、电阻等电学量。其优点是,在测量时几乎不消耗被测对象的能量,不影响被测量原来的数值,测量结果稳定可靠,且具有很高的精度。
 
电位差计又叫电位计,它有多种类型,其中十一线电位差计是一种教学仪器,它结构简单、直观性强,便于学习和掌握;而箱式电位差计是测量电位差的专用仪器,它使用方便、测量准确、稳定性好,在科学实验和工业生产中经常用到。
 
它用途很广泛,不但可以用来精确测量电动势、电压,与标准电阻配合还可以精确测量电流、电阻和功率等,还可以用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表,有些电器仪表厂则用它采确定产品的准确度和定标,而且在非电参量(如温度、压力、位移和速度等)的电测法中也占有极其重要的地位。因此在工业测量自动控制系统的电路中得到普遍的应用。
 
电位差计主要结构组件有测量盘、工作电流调节盘、温度补偿盘、测量选择开关、极性变换开关、量限变换开关、电键按钮、接线端钮、面板、屏蔽层及外壳等。开关、按钮、端钮等是大家所熟悉的。所谓“盘”实质上是可调电阻,不过它呈圆盘形。可调电阻分两类,一类是滑线式的,是连续式可调电阻;另一类是步进式的,是阶梯式可调电阻。它们做得讲究、精密,并且都有分度。如滑线式分度值为滑线全长的1/100仍或1/1000或更小,步进式有十位、百位步进盘。
 
 

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