为什么断路时的路端电压等于电源的电动势

核心提示电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定律U=E-Ir式中U为路端电

电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是静电力把单位正电荷从正

极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电

源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定

U=E-Ir

式中U为路端电压,Ir为电源的内电压,也叫内压降。对于确定的电源来说,电动势

E和内电阻r都是一定的,从上式可以看出,路端电压U跟电路中的电流有关系。电流

I增大时,内压降Ir增大,路端电压U就减小;反之,电流I减小时,路端电压U就增

大。

在电源放电的情况下,当外电路中没有反电动势时,路端电压U=IR(R是外电

路的总电阻)。根据含源电路的欧姆定律可得I=E/(R+r),即电流I的大小随外

电阻R而变化。因此,路端电压U也随外电阻R而变化。R增大时,I减小,U增大;R减

小时,I增大,U减小。当外电路断开时,R变为无限大,I变为零,内压降Ir也变为

零,这时路端电压等于电源的电动势。

但是不能认为路端电压一定小于电动势。在电源被充电时,电源内部的电流是

从电源正极流向负极,内压降的方向与电动势的方向相反,电源的电动势是反电动

势,这时路端电压等于电动势与内压降之和,即U=E+Ir,路端电压大于电动势。

开路电压(Open circuit voltage OCV) 电池不充放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。 电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池体积有多大,几何结构如何变化,其开路电压都一样的。

简单理解就是:电源级间或者线路之间存在电压,但没有通路时的电压。

 
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