端電壓中的電動勢(emf)電阻

材料電動勢(EMF)電阻在端電壓

在閉合電路中,電流總是從高電位流向低電位。當電流流過電阻元件時,由於電阻消耗了電能,電位能會降低。為了確保電流持續從高電位流向低電位,必須有裝置來增加電位能,例如電動勢(EMF),更準確地說,是電壓源。電動勢源或電壓源是一種將某種能量轉換為電能的元件,例如電池、蓄電池、太陽能電池或發電機。

電壓源(電動勢)

電動勢(EMF)、內阻、端電壓 - 1旁邊的圖片是一個簡單的閉合電路示意圖,該電路具有電動勢(ε) 以及電阻 (R)。電動勢源上的長垂直線代表高電位,短垂直線代表低電位。電荷從高電位流向低電位。在一定時間間隔內移動的電荷稱為電流,電流方向以箭頭表示。

當電荷處於高電位時,它具有電位能。當電荷流經電阻器時,電位能會降低。當電荷在電動勢源中從低電位移動到高電位時,電位能會增加。

 

障礙

電動勢(EMF)、內阻、端電壓 - 2當電荷在電動勢源中從低電位移動到高電位時,電荷會受到電阻。現實生活中的電壓源通常具有 內部障礙, 用符號 r 表示。當電荷流過 內在障礙 (r),電位降低或電位能降低。 

端電壓

端電壓 (V) 或箝位電壓是指由電壓源或電動勢源產生的淨電壓。其數學表達式為:

V = ε – I r

備註:

V = 端電壓,ε = 電動勢,I = 電流,r = 內阻。

如果一個 12 伏特電池的內阻為 0,2 Ω ,那麼當有 2 安培的電流從電池流出時,端電壓為 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 伏特。

當電池沒有電流流過時,端電壓等於電動勢。例如,如果電動勢為 12 伏特,則端電壓也等於 12 伏特。如果有電流從電動勢源流出,則端電壓小於電動勢。

電動勢是指標明的電壓,例如電池上的電壓;而箝位電壓是指實際的電壓或實際的電位差,其值受流經電池的電流的影響。

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