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标准电动势定义 标准电极电势的定义

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电动势
1.电动势:electromotive force (emf)
电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势。用字母E表示,单位是伏特。在电路中,电动势常用符号δ表示。
2.原理:电动势是描述电源性质的重要物理量。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力。 非静电力有不同的来源。在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外。
在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功,反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值,称电源的电动势。
3.公式:E=W/q(E为电势能)
E=-U
4.物理意义:由上式可知,在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
5.区别:电动势与电势差(电压)是容易混淆的两个概念。前面已讲过,电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功;而电势差则表示非静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。它们是完全不同的两个概念。
6.闭合电路欧姆定律: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,其数学表达式为:
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。
7.可变电路: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。
8.《教学参考资料》初中物理第二册
电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中,电动势常用δ表示。电动势的单位和电压的单位相同,也是伏。
电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候,电源不要接到电路中去,用电压表测量电源两端的电压,所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中,用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中,电流通过内电阻r有内电压降,通过外电阻R有外电压降。电源的电动势δ等于内电压Ur和外电压UR之和,即δ=Ur+UR 。严格来说,即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端电压,电压表成了外电路,测得的电压也小于电动势。但是,由于电压表的内电阻很大,电源的内电阻很小,内电压可以忽略。因此,电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。
干电池用旧了,用电压用测量电池两端的电压,有时候依然比较高,但是接入电路后却不能使负载(收音机、录音机等)正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了,甚至比负载的电阻还大,但是依然比电压表的内电阻小。用电压表测量电池两端电压的时候,电池内电阻分得的内电压还不大,所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后,电池内电阻分得的内电压增大,负载电阻分得的电压就减小,因此不能使负载正常工作。为了判断旧电池能不能用,应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源,有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大,也是因为电源的内电阻较大造成的。
9.电动势的走势
电源内部的非静电力把单位正电荷从电源负极经内电路移动到正极过程中做的功。电动势的符号是ε,单位是伏(V)。电源是一种把其他形式能转变为电能的装置。要在电路中维持恒定电流,只有静电场力不够,还需要有非静电力。电源提供非静电力,把正电荷从低电势处移到高电势处,非静电力推动电荷做功的过程,就是其他形式能转换为电能的过程。电动势是表征电源产生电能的性能的物理量。如:电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。
当电源的外电路断开时,电源内部的非静电力与静电场力平衡,电源正负极两端的电压等于电源电动势。当外电路接通时,端电压小于电动势。
不同电源非静电力的来源不同,能量转换形式也不同。化学电动势(干电池、钮扣电池、蓄电池等)的非静电力是一种化学作用,电动势的大小取决于化学作用的种类,与电源大小无关,如干电池无论1号、2号、5号电动势都是1.5伏。发电机的非静电力是磁场对运动电荷的作用力。光生电动势(光电池)的非静电力来源于内光电效应。压电电动势(晶体压电点火、晶体话筒等)来源于机械功造成的极化现象。
10.反电动势
反电动势是指与电源的电动势方向相反的电动势。
正常工作的电动机线圈(接电源的)、变压器一次线圈产生的电动势,就是反电动势(又属于感应电动势)。这个电动势抵消电源的电动势绝大部分。电源电动势=反电动势+线路电阻×电流。
给电池充电时,电池的电动势也是反电动势,同样,电源电动势=反电动势+线路电阻×电流。

  电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势.用字母E表示,单位是伏特.在电路中,电动势常用符号δ表示.

  电动势.即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。这种作用来源于相应的物理效应或化学效应,通常还伴随着能量的转换,因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量,这个能量必须由产生电动势的能源补偿。如果电动势只发生在导体回路的一部分区域中,就称这部分区域为电源区。电源区中也存在着电阻,称为电源的内阻。电源区之外部分导体回路中所消耗的能量,直接来源于导体中的电磁场,但是这时电磁场的能量仍然来自电源。

  原理:电动势是描述电源性质的重要物理量.电源的电动势是和非静电力的功密切联系的.非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力. 非静电力有不同的来源.在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力.变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外.
  在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质.非静电力所做的功,反映了其他形式的能量有多少变成了电能.因此在电源内部,非静电力做功的过程是能量相互转化的过程.电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值,称电源的电动势.

标准电动势就是正极的电极电势减去负极的电极电势(这里说的电极电势是可以通过查表得的)

标准电极电势的定义~


标准电极电势,standard electrode potential
这里的“标准”有两层含义。一是标准压强,原来的标准压强是一个大气压,101325帕。后来又有一个新标准,是十万帕。有的书采用第一个标准,有的书采用第二个标准,你自己搞清楚。总之有标准压强。
另一个是标准活度,即为1mol溶质/1kg溶剂。一般溶剂都用水,在浓度较低是,活度近似等于浓度,所以也可以说是标准浓度,其值为1mol/L。
也就是说,必须保证两个因素,压强和活度。注意,没有标准温度。

要明白标准电极电势,就得明白什么叫标准电极。
标准电极就是指参与电极反应的所有物质,气体必须是一个标准压强,溶液必须是一个标准浓度,其它固体、液体必须要纯净。
然后要知道的概念是氢标准电极。氢标准电极,下面的溶液中,氢离子的活度必须是1,上方通入的氢气要纯,压强必须是一个标准压强,电极材料用镀了铂黑的铂片。规定氢标准电极的电势为0V。
其它标准电极的电势的值,就用该标准电极与氢标准电极串连,测得的电势值就作为该标准电极的电势值。
例如,Cl2/Cl-的标准电极电势,测量时,先建立氯的标准电极。溶液中氯离子活度要是1,上方通入的氯气压强要是1个标准压强。将氯电极与氢电极串连,读数即可。

再强调一遍,只在标准活度和标准压强,没有标准温度。也就是说,任意一个温度下,都存在Cl2/Cl-的标准电极电势,而且其值不同。

相关要点总结:

19521447938:什么是标准电动势?
栾花答:标准电极电势的定义如下:原电池是由两个相对独立的电极所组成,每一个电极相当于一个“半电池”,分别进行氧化和还原反应。由不同的半电池可以组成各式各样的原电池。我们还未能在实验和理论上计算个别电极的电极电势,而只能够测得由两个电极所组成的电池的总电动势。但在实际应用中只要知道与任意一个...

19521447938:电动势的定义
栾花答:电动势是指电源产生的电场沿回路移动单位正电荷所做的功在国际单位制中用伏特(V)表示。1、电动势的概念 电动势是电路中一种重要的物理量,它是指电源在回路中产生的电场力在单位时间内做功的大小。电动势的单位是伏特(V),它与电流、电阻等物理量一样,是电路中不可或缺的基本参数。2、电动势...

19521447938:电动势是怎样定义的?
栾花答:电动势的公式:E=w/q,公式中W表示电源力将正电荷从负极移动到正极时所做的功,单位是焦耳;q表示电荷,单位是库伦(c);大写字母E表示电动势,单位为伏特。电动势也有交流与直流之分,交流电动势用小写字母“e”表示。电动势的方向规定是电源力推动正电荷运动的方向,即从负极指向正极的方向。也就...

19521447938:电动势定义
栾花答:问题三:关于电动势定义的问题 电动势:非静电力把正电荷从负极移送到正极所作的功与被移送的电荷量的比值 E=W/q,电动势的单位是伏特,符号是V。1V=1J/C 电动势E为标量,规定其方向为电源内部电流方向,即由电源负极指向正极 电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积和外电路无关 电源...

19521447938:关于电动势定义的问题
栾花答:电动势:非静电力把正电荷从负极移送到正极所作的功与被移送的电荷量的比值 E=W/q,电动势的单位是伏特,符号是V。1V=1J/C 电动势E为标量,规定其方向为电源内部电流方向,即由电源负极指向正极 电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积和外电路无关 电源电动势在数值上等于内外电压之和...

19521447938:电动势是什么?
栾花答:非静电力做功的过程是能量相互转化的过程.电源的电动势正是由此定义的,即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值,称电源的电动势.用公式表示为E=W/q由上式可知,电动势的物理意义为,在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功.电动势与电势差(电压)是容易...

19521447938:什么叫电动势
栾花答:电动势是表示电源特征的一个物理量,电源中非静电力对电荷作功的能力,称为电动势,在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力(电源力)把正...

19521447938:电动势的定义及公式
栾花答:电动势(electromotive force (emf))是一个表征电源特征的物理量。定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领,在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功。它是能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。常用符号E(有...

19521447938:电动势的定义
栾花答:在电路中,电动势常用E表示。单位是伏(V)。在电源内部,非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功,这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力。不同电源非静电力...

19521447938:电动势的定义式
栾花答:简单的说,电动势就是电池的电压。上式中,W是电流所做的功,Q是做这么多功需要通过的电量。怎么样理解呢?比如说,电流×电压=功率,而 功率×时间=功。那么合起来就是 电压×电流×时间=功,换成对应字母就是 U×I×t=W,而I×t=Q (电流×时间=电量),所以U×Q=W。所以U=W/Q了,只...

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