Question

电源电动势的定义

Answer 1

在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

一、生成机制：

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）的非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用，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。

产生化学电动势的电池称为化学电池或电化电池，例如：铜锌原电池，电解质溶液为硫酸铜溶液。

二、感生电动势和动生电动势（发电机）。

发电机的非静电力起源于磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力。

根据法拉第电磁感应定律：只要穿过回路的磁通量发生了变化，在回路中就会有感应电动势产生。

而实际上，引起磁通量变化的原因不外乎两条：其一是回路相对于磁场有运动；其二是回路在磁场中虽无相对运动，但是磁场在空间的分布是随时间变化的，将前一原因产生的感应电动势称为动生电动势，而后一原因产生的感应电动势称为感生电动势。 

三、在光照下，若入射光子的能量大于禁带宽度，半导体PN结附近被束缚的价电子吸收光子能量，受激发跃迁至导带形成自由电子，而价带则相应地形成自由空穴。

这些电子一空穴对，在内电场的作用下，空穴移向P区，电子移向N区，使P区带正电，N区带负电，于是在P区和N区之间产生电压，称为光生电动势，这就是光伏特效应。利用光伏特效应制成的敏感元件有光电池、光敏二极管和光敏三极管等。

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。

当电介质（晶体）受到一定方向外力的作用而产生变形时，就会引起它内部正负电荷中心相对转移而产生极化现象，从而导致在相应的两个表面上产生符号相反的电荷。

于是在两个表面产生电压，称为压电电动势；当外力作用除去时，表面的电荷也随之消失，又重新恢复不带电状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变。

四、温差电动势（温差电源）的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。

1821年德国物理学家塞贝克（T J Seeback）发现：当两种不同金属导线组成闭合回路时，若在两接头维持一温差，回路就有电流和电动势产生，后来称此为塞贝克效应。其中产生的电动势称为温差电动势述回路称为热电偶。