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3 电源 电动势


第三节 电 源
会出现什么现象?

电动势

用一根导线将电容器的正、负极板连接起来,

外静电场

I

+ + 电容器

R ? +E -

内静电场

R
电荷重新分布,电流瞬间消失


正极板 负极板

结论:单靠静电场不能在导体中维持恒定电流;必
须有非静电场产生的非静电力。把 板移动到正极板。 不断地从负极

一、电源 水 电源内 非静电 场产生 的非静 电力

水泵把水从低处抽到高处, 电源把正电荷从低电势运 使水流连续; 到高电势,使电流连续。

非静电力: 非静止带电体产生的电场力,能使正电荷
逆静电场方向运动. 电源:提供非静电力的装置.

R 稳定电流 ? I +E + ?+ +Ek -

如:干电池,蓄电池,化学燃料 电池,太阳能电池,(水力、风力、 电力、核)发电机等。

实际上电源是把其它形式的能量转换为电能的装置。 非静电电场强度: 为单位正电荷所受的非静电力.

Fk = 1Ek

二、电源的电动势 电动势的定义:单位正电荷绕闭合回路运动 一周,非静电力所做的功.

W E? ? q

? ? ? qEk ? dl
l

q


??

l

? ? Ek ? dl
? Ek (外) ?0

E??



? ? ? ? Ek ? dl ? ? Ek ? dl

? ? ? ?外 Ek ? dl ? 0 ? ? ? ? ? 电源电动势 E ? ? Ek ? dl ? ? Ek ? dl
l 内

电源电动势大小等于将单位正电荷从负极经电源 内部移至正极时非静电力所作的功. 电动势 的方向 是从负 极到正 极。

?
* +

_ Ri

*

正极

负极
电源

电源的电动势 ? 和内阻 Ri

从负极 到正极 电势升 高,反 之电势 降低。

? 电动势的意义: ε 越大,表示电源将其它形式能量转换为电能 的本领(或能力)越大。(电池没电什么意 义?)

电动势的大小与电源内部结构有关。


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