电子电路:什么是电动势?
电势是电压,也就是电势能差。那电动势是不是某种电势差的来源?比如说电池能让电荷流动,因为有电动势?
电动势的英文是 electromotive force,缩写是EMF。虽然名字里有“力”,但好像它不是力,而是一种能量转换的量。可能和电压有关,但又不是完全一样的。我记得老师说过电动势的单位也是伏特,和电压一样,但可能有一些区别。
那电动势具体是怎么产生的呢?比如在电池里,化学反应产生电动势,驱动电子移动。或者发电机里,电磁感应产生电动势。这时候电动势是不是推动电流的“动力”?比如在电路中,电源提供电动势,让电荷在闭合回路中流动。而电压可能指的是两点之间的电势差,而电动势是整个电源提供的总电势差?
不过有时候电动势和电压可能会混淆。比如,当电源没有接负载时,电动势等于两端的电压;但接上负载后,由于内阻的存在,电压会下降。所以电动势应该是在没有电流时的最大电压,而实际电压会因为内部损耗而降低。那电动势E等于I(R + r),其中I是电流,R是外电阻,r是内阻。或者根据欧姆定律,V = E - Ir,这样端电压V就等于电动势减去内部压降。
再想想电动势的产生方式。除了电池的化学能转换,还有电磁感应。比如法拉第定律,变化的磁场会产生电动势,这就是发电机的工作原理。还有热电效应、光伏