电动势公式(电流和电动势)
当在导体两端施加电压时,导体中的电子会在电场力的作用下定向运动,形成电流。深圳生命网的电流方向定义为电子(负电荷)运动的相反方向,即电流方向与电子运动方向相反。
2.2.1电流。
导体两端的加一个电压,导体中的电子在电场力的作用下会做定向运动,形成电流。电流的方向定义为电子(负电荷)运动的相反方向,即电流方向与电子运动方向相反。
图2-17是由电池、开关和灯泡组成的电路模型。当开关闭合时,电路形成通路,电池的电动势形成电压,电压又产生电场力。在电场力的作用下,电场中的电子会定向运动,形成电流。
电流的大小称为电流强度,它是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。使用字母“我(或I),电荷量用“q”(库仑)表示。如果在t秒内通过导体截面的电荷量为q,则电流强度可由下式计算。
I=Q/t
电流强度的单位是安培,简称安培,用字母“a”表示。根据不同的需求,也可以用kA、mA、uA来表示。他们之间的关系是
1KA=1000A
1mA=103A
1uA=106A
2.2.2电动势
电动势是描述电源性质的重要物理量,用字母“e”表示,单位为“v”(简称伏特)。它表示单位正电荷通过电源从负极移动到正极所做的功,它表示电源的其他形式的能量转化为电路即电源电路的功率的能力。
电动势用公式表示,即
E=W/Q
式中,e为电动势,单位为伏特(v);w是通过电源将正电荷从负极引导到正极的功,单位为焦耳(j);q是库仑(c)中移动的正电荷数。
图2-18是由电源、开关和可变电阻组成的电路模型。在闭合电路中,电动势电势保持电流的电量流动,电动势的方向定义为电源内部,从电源负极指向电源正极,电动势等于端电压和电压之和,用公式表示。
E=U路+U内=IR+Ir。
式中,u表示端电压(即外部电路上电源的电压);u代表电压(即电池因内阻而消耗的电压);I代表闭合电路的电流;r代表外部电路的总电阻(简称外部电阻);r代表电源的内阻。
[提示描述]
对于一定的电源,电动势e和内阻r都是一定的。如果在闭合电路中外部电阻r增大,则电流偏置减小,内部电压u减小,因此端电压u增大。如果在闭合电路中外部电阻R减小,电流I会增大,内部电压U会增大,所以端电压U会减小。当外部电路断开,外部电阻R为无穷大时,电流I将变为零,内部电压U将变为零,此时端电压等于电源的电动势。