Электродвижущая сила и разница напряжения
Хотя электродвижущая сила и напряжение имеют одну и ту же единицу, они представляют собой две физические величины, которые существенно различаются.
(1) Объекты, которые они описывают, разные: электродвижущая сила - это физическая величина, которой обладает источник энергии, и описывает физическую величину, которую источник энергии преобразует другими формами энергии в электрическую энергию. Напряжение - это физическая величина, которая отражает мощность электрического поля.
(2) Физический смысл другой: электродвижущая сила численно равна количеству электрической энергии, преобразованной в другие виды энергии в процессе перемещения положительного заряда единичного заряда от отрицательного полюса источника питания к положительному столб; и напряжение равно значению положительного заряда мобильного устройства. Работа силы электрического поля - это количество других видов энергии, которые преобразуют электрическую энергию в электричество. Все они отражают преобразование энергии, но процесс преобразования отличается.
(3) Сила двух работ различна: напряжение представляет собой разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, а работа, выполняемая силой электрического поля, перемещающей положительный заряд единицы в электрическом поле, представляет собой разность потенциалов, которая напряжение, W = UQ - работа, выполняемая силой электрического поля, видимая. Напряжение U связано с работой силы электрического поля. Электродвижущая сила отражает характеристику неэлектростатической силы источника питания. Его значение равно работе, проделанной неэлектростатической силой источника питания для передачи положительного заряда устройства от отрицательного полюса источника питания к положительному полюсу. Неэлектростатическая сила - это химическое действие, связанное с процессом растворения и осаждения ионов; в термоэлектрическом источнике неэлектростатическая сила является диффузионным эффектом, связанным с разностью температур и концентрацией электронов; в обычном генераторе неэлектростатическая сила действует как электромагнитный эффект. Электродвижущая сила, то есть плоскость в q, является работой, выполняемой этими неэлектростатическими силами, поэтому электродвижущая сила g связана с работой неэлектростатической силы.
(4) Процесс преобразования энергии отличается: напряжение является мерой изменения потенциальной энергии, которая представляет собой процесс преобразования энергии электрического поля в механическую энергию заряда. Поскольку потенциал численно равен потенциальной энергии единичного положительного заряда в электрическом поле, в электрическом поле имеется напряжение. Положительный заряд может перемещаться от высокого потенциала к низкому потенциалу под действием силы электрического поля, и потенциальная энергия уменьшается. Чем выше напряжение, тем больше потенциальная энергия может быть уменьшена, и тем выше потенциальная энергия может быть преобразована в механическую энергию заряда. Ситуация, в которой свободно падающая гравитационная потенциальная энергия в гравитационном поле преобразуется в кинетическую энергию, аналогична. Электродвижущая сила - это мера неэлектростатической силы против силы электрического поля, преобразующей другие виды энергии. В замкнутом контуре некоторая неэлектростатическая сила действует на движущийся заряд. Потенциальная электрическая энергия электрического заряда увеличивается, и другие виды энергии, такие как химическая энергия, солнечная энергия, тепловая энергия, механическая энергия и т. Д., Преобразуются в электрическую энергию. Различные источники энергии, такие как неэлектростатическая сила, отличаются по электрической мощности, поэтому электродвижущая сила различна. Например, электродвижущая сила химического источника энергии определяется природой раствора и пластины. Электродвижущая сила генератора определяется арматурой, магнитным полем и их относительным движением.
(5) Причинно-следственная связь в цепи различна: если в цепи нет электропитания, даже если есть напряжение, ток формируется очень коротким, и, наконец, напряжение не будет поддерживаться. Без источника энергии (электродвижущей силы) ток подобен пассивной воде, а напряжение нестабильно. Поэтому генерация и поддержание напряжений в различных частях цепи основаны на существовании электродвижущей силы. Возьмите два изолированных заряженных проводника, чтобы увидеть. Также необходимо иметь неэлектростатическое свойство для переноса заряда, то есть оно должно иметь электродвижущую силу, прежде чем можно будет сказать, что существует стабильная и постоянная разность потенциалов (напряжение) на дирижер.
(6) Он отличается от того же в данной цепи: для данного источника питания после его изготовления электродвижущая сила фиксируется независимо от того, подключена ли внешняя цепь или нет, а также в цепи, независимо от того, состав внешней цепи. Напряжение должно быть изменено из-за изменения сопротивления внешней цепи. Если количество параллельных ответвлений увеличивается или уменьшается, то ток и напряжение каждой части цепи будут перераспределяться при изменении сопротивления, и напряжение будет изменяться до тех пор, пока напряжение на клемме не будет оборвано при отключении внешней цепи. Равная по силе электродвижущая сила является лишь особым результатом этого распределения и не означает, что напряжение является электродвижущей силой.