Question

电动势的与路端电压关系

Answer 1

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。对于确定的电源来说，电动势E和内电阻r都是一定的。
理想电动势源不具有任何内阻，放电与充电不会浪费任何电能。理想电动势源给出的电动势与其路端电压相等。
在实际应用中，电动势源不可避免地有一定的内阻。实际电动势源的电阻可以视为一个理想电动势源串联一个电阻为内阻的电阻器。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。内阻的大小取决于电动势源的大小、化学性质、使用时间、温度和负载电流。 当有限电流通过时，在电池内阻上要产生电位降，从而使得两极间的电位差较电池电动势要小。因此，只有在没有电流通过电池时两电极间的电位差才与电池电动势相等。在精确测量时，不能直接用伏特计来测量一个电池的电动势，就是因为使用伏特计时必须使有限的电流通过回路才能驱动指针旋转，所得结果必然不是电池的电动势，而只是电池两极间的路端电压。
一般采用补偿法测电池的电动势，常用的仪器为电位差计。电位差计是按照对消法测量原理而设计的一种平衡式电压测量仪器。它与标准电池、检流计等相配合，成为电压测量的基本仪器。 其工作原理如下：
工作电源E，电阻RAB，限流电阻RP构成的测量电路，其中电流 。待测电源EX与检流计G组成分路，调节滑动变阻器P使电流计G中电流为零，则EX=VAP=RAP=I0。波动开关K，改用标准电池ES，再次调节滑动变阻器使电流计G中电流为零，断开开关Ke测得滑动变阻器电阻RS，可得ES=RS×I0，因此 。