电压是如何产生的

核心提示电压是闭合电路中两点之间的电势之差,可以用水的压强差来类比电压。 水压差推动水从高处流向低处,电压推动电流从正极流向负极。 把几个叶轮(类似于水力发电机叶轮)串连到流动封闭的水路中时,每个叶轮都会减少部分水压,于是整个水路的压强差会分配到每

电压是闭合电路中两点之间的电势之差,可以用水的压强差来类比电压。

水压差推动水从高处流向低处,电压推动电流从正极流向负极。

把几个叶轮(类似于水力发电机叶轮)串连到流动封闭的水路中时,每个叶轮都会减少部分水压,于是整个水路的压强差会分配到每个叶轮。电路也类似,叶轮就好比电路的电阻。

把叶轮并联到水路,每个叶轮的水压差是一样的,在并联电路中,情况也是一样的。

电压如何产生

△ 电压

① 电压:要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压(Voltage)。

② 理解电压:在理解电流、电压的概念时,通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题,这里使用了科学研究方法——“类比法”。

(类比是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。)

a电压是形成电流的原因:电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

b电源是提供电压的装置。可以说:电源给用电器两端提供电压,电压形成电流;

c有电流一定有电压,有电压却不一定有电流;

d电路中获得持续电流的条件:(a)电路中有电源(或电路两端有电压);(b)电路为通路(即电路闭合);

e说电压时,要说“xxx”两端的电压;说电流时,要说通过“xxx”的电流。

△ 关于电压的规定:

a电压物理量的符号:U,即用字母U代表电压;

b电压的单位:

(a)电压的国际单位(SI制):伏特(Volt),简称伏,单位符号是V;

(b)电压常用单位还有:千伏(kV);毫伏(mV);微伏(μV);

(c)当电压很高时,常用千伏作单位;当电压很低时,常用毫伏(或微伏)作单位;

(d)电压单位之间换算关系:1kV=10^3V;1V=10^3mV;1mV=10^3μV;

(e)规定:1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1J/C。

△ 电源与电压:

(1)电源的定义:在电路中能够提供电能的装置,即为电源(Power Supply)。电源是把其它形式的能转化为电能。如:发电机、电池等。

(2)电源的作用:在电源的内部不断地在正极(阳极)聚集正电荷,在负极(阴极)聚集负电荷,以便持续对外供电。正是由于正负电荷的相反方向的聚集,才是电源产生电压。

电压是怎样形成的

电池能产生电流,是电解液(酸性或碱性)与金属极板产生化学反应的过程中,正极失去电子,负极得到电子,于是产生定向移动的电子,当聚积的电子数量达到一定程度时,便形成电压。从电池内部看,产生的电子,是从正极板运动到负极板。而从电池外部看,电子是从负极板经过负载到正极板。这样电流就形成一个闭合回路。

说白了就是负极的电子移动到正极产生电流,然后电池有内阻,就是产生了电压!

电压(voltage),也称作电势差或电位差。

事实上导体内物质运动状况正如《挑战量子物理(四)第二章、物质的构成

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》所说:金属导体内核外电子的规律运转同样也伴生着电磁波。在通常情况下这种电磁波在物质内协调稳定,构成了物体的内聚力(价和力、电磁力),金属内充满电磁波。

外来电荷进入金属导体,受到金属体内规律稳定的核外电子运转所伴生着的电磁波的排挤,无容身之地,被赶到了电磁波不太密集的导体表面,这就形成了外来电荷分布在金属表面的自然现象。

因为导体的结构元大小一致,分布均匀,由此也形成了电荷在球面或大平面、大柱面的表面均匀分布。(无外磁场、电场的干扰)

由于金属体的结构元大小一致,在物体表面曲率半径不同的地方不可能分布均匀,在曲率半径小的地方结构元间靠外表面处的间隙大(可以想象成用砖块砌圆角),电荷在此聚集较密。在曲率半径更小的物体尖端,外表面处的结构元间隙更大,电荷聚集更密,密集的电荷在此非常规运动,形成较高的电压,又没有有效的约束,所以此处电荷容易外溢,形成物体的尖端放电。

分布在表面或尖端的电荷不会是静止的,受到核心库仑力的吸引,这些电子会窜入附近的结构元参与价和运转,顶替出原来的价和电子,造成了导体表面电子运转的紊乱,紊乱运转电子所伴生着的非常规的电磁波形成了导体静电电压。

这样,用核外电子规律运动的观点综合解释了物质内进入了电荷形成电压的原理;解释了金属导体内进入了电荷所形成的电荷趋表、趋尖,以及导体内形成电压的原理。说理明晰,与实验事实全面的相符。

电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从a点移动到b点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(v,简称伏),常用的单位还有毫伏(mv)、微伏(μv)、千伏(kv)等。此概念与水位高低所造成的"水压"相似。需要指出的是,"电压"一词一般只用于电路当中,"电势差"和"电位差"则普遍应用于一切电现象当中。

 
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