电源电动势,公式


Time:2023-07-09 17:49:09

关于电源电动势的问题,我们总结了以下几点,给你解答:

电源电动势


电源电动势

从近几年高考的命题规律看,“测定电源的电动势和内阻”的实验考查和设计始终围绕着“伏—安法”、“伏—阻法”、“安—阻法”三个典型方案展开。

1. 三个实验方案的对比

2. 实验的系统误差来源

上表中,用“伏—安法”测量电源的电动势和内阻的电路可称为“外接法”——相对研究对象:电源和内阻,在该电路中,电压表测量的电压就是路端电压U,而电流表测量的并不是流过电源的电流(干路电流)I,因为电压表在电路中要分流,由于一般电压表的内阻比电源的内阻大的多,如干电池,所以实验的系统误差并不是很大.当电源的内阻很大时,如水果电池的内阻有几百欧姆,则电压表的分流对实验的测量影响很大,此时常选择下图所示的电路——“内接法”,该电路中,虽然电流表的分压对路端电压的测量有影响,但由于电流表的内阻一般较小,所以其分压对测量的影响相对较小.

当用“伏—阻法”测量电源的电动势和内阻时,电压表的分流会造成系统误差,所以该电路适合测量内阻较小的电源,这与“伏—安法”测量中“外接法”的误差来源类似。

同理,当用“安—阻法”测量电源的电动势和内阻时,电流表的分压会造成系统误差,所以该电路适合测量内阻较大的电源,这与“伏—安法”测量中“内接法”的误差来源类似。

3.实验原理的共同特点

(1)依据的原理相同

从以上三个实验方案可以看出,不管采用哪种方法,所依据的原理都是闭合电路的欧姆定律,只是测量的变量不同,所以表达式不同;

(2)原理的特征相同

原理方程都涉及两个恒量:电源的电动势E和内阻r;都涉及两个变量:电压U、电流I、电阻R之中三选二。

(3)数据处理方法相同

一是计算法,二是图象法。需要特别注意的是,在用图象法处理数据时,若测量的两个变量之间不是线性关系时,要根据原理转化成线性关系,然后再利用图线斜率、截距的物理意义,确定电源的电动势和内阻,这是该实验命题的热点。

4. 典型试题分析

【典例1】 图1是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),A2为理想电流表.

(1)按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线.

(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至()(填“a端”、“中央”或“b 端”).

(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为:

在图3所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的I1和I2曲线.

(4)利用所得曲线求的电源的电动势E=()V,内阻r=()Ω.(保留两位小数)

(5)该电路中电源输出的短路电流Im=()A.

解析:(1)按照实验原理图连接实物图如图4所示.

(2)为了保护电表和减少对测量值的影响,实验前滑动变阻器接入电路的电阻值应最大,所以滑动c移动至b端.

(3)根据实验数据作出I1—I2曲线如图5所示.

(4)在I1­—I2图象中,电流表A1的数值I1乘以电阻R1和电流表A1内阻之和即为电源的路端电压U,这样可将I1­—I2图象转化为电源的U—I图象.

(5)电源输出的短路电流:

Im=1.49V/0.60Ω=2.4A

【点评】电流表Al和电阻Rl串联,效果相当于改装的电压表,所以本题测量方案的本质是“伏—安法”.又如:如图6中,用两个电压表测量电池的E、r,其中电压表V2和定值电阻R0的效果相当于改装的电流表,所以测量的本质也是“伏—安法”.

【典例2】同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999,可当标准电阻用) 一只电流表(量程=0.6A,内阻)和若干导线.

(1)请根据测定电动势E内电阻的要求,设计图6中器件的连接方式,画线把它们连接起来.

(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R, 读出与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图7所示.处理实验数据时首先计算出每个电流值I 的倒数1/I;再制作R—1/I坐标图,如图8所示,图中已标注出了(R,1/I)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图7实验数据对应的坐标点也标注在图8上.

(3)在图8上把描绘出的坐标点连成图线.

(4)根据图8描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=()V,内电阻r=()Ω。

解析:(1)从本题给定的实验器材看,实验采用“安—阻法”测量电源的电动势和内阻,根据电路原理图连接实物图,如图9所示.

(2)根据题图7知,电流表的示数I=0.50A,所以对应的坐标点为(2.6Ω,2A-1).

(3)根据描绘出的坐标点连成的图线如图10所示.

(3)由闭合电路欧姆定律有:E =I(R+r+rg)

公式变形得:

【点评】(1)本题采用的是“安—阻法”测量E、r,但电流表的内阻rg并未忽略不计,若将电流表和电源等效为一个新电源:电动势为E,内阻为(r+rg),则测量原理就是标准的“安—阻法”.

(2)闭合电路中的电流I随外电阻R的变化为非线性关系,为便于分析研究,需转化为线性关系,这是图象法处理实验数据常用的方法.

物理图像中从“非线性”到“线性”的转化

电源电动势的定义


电源电动势的定义

因为电源也有电阻.所以在通路中电源也要分的一部分电压.电源电动势是电源内所有的电压(通俗讲).电源电压是电源可以提供的电压就是外电压也就是路端电压~所以电源电动势等于外电压加上内电压.也可以这样看你有100元钱可以给一个急需要钱的兄弟 但是你要吃饭所以你不可能把100元全给他 只能给一部分那给他的就相可以看作外电压 你自己留到的就是内电 满偏电流是指仪表可以通过的最大允许电流,这主要是由于仪表结构决定的,如仪表绕组线径粗细等。超过该电流仪表将烧毁,当然可以通过串并联电阻的方法加以扩程。
电源电动势就是总电压,满篇电流就是使电流表全偏的电流
电源电动势就是电压啦,满偏电流就是电流表满偏的时候流过的电流。
电源电动势就是咱们通常说的几伏几伏,就是电压 满偏电流是一电流表指针偏转最大时经过的电流咯

电源电动势公式


电源电动势公式

电池的电动势E的计算公式是:E来自=W/Q。W电源中非静电力,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。

电动势由电源中非静电力的特性所决定,与外电路无关,所以快限委预越情同一电源接入不同的电路,电动势不会改变。电势往往反映的是某个带电粒子在静电很事补房朝周场中处于不同的位置,而具有不同的能量(即能对外做功的大小不同)。

电动势与电势差的区别

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与电荷量的比值,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,两者是完全不同的两个概念。

虽然电动势与电势差(电压)有区别,但电动势只团克女渐类很杨获住和电势差一样都是标量。对于给定的电源来说,不管外电阻是多少,电源的电动势总是不变的,而电源的路端电压则是随着能增备唱音止岩液外电阻的变化而变化的,是表征外电路性质的物理量。

以上内容参考  百度百科-电动势


本文拓展问题:

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