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電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻怎么求

電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻怎么求

一、電動(dòng)勢(shì)的求解 根據(jù)定義求解 電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電 力把單位正電荷從電源低電位端,經(jīng)電源內(nèi)部移到高電位端所作的功,即對(duì)應(yīng)功的大小與正電荷量的比值。如果知道非靜...

一、電動(dòng)勢(shì)的求解

  • 根據(jù)定義求解
    • 電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電 力把單位正電荷從電源低電位端,經(jīng)電源內(nèi)部移到高電位端所作的功,即對(duì)應(yīng)功的大小與正電荷量的比值。如果知道非靜電力做的功 WW 以及移送的電荷量 qq,根據(jù) E=WqE = \frac{W}{q} 可求電動(dòng)勢(shì)。例如在化學(xué)電池中,如果知道反應(yīng)過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化的能量以及轉(zhuǎn)移的電子對(duì)應(yīng)的電荷量,就可利用此公式計(jì)算電動(dòng)勢(shì)。
  • 利用閉合電路歐姆定律求解(實(shí)驗(yàn)法)
    • 在閉合電路中,E=U+IrE = U+IrUU為路端電壓,II為電路中的電流,rr為電源內(nèi)阻)。可以通過改變外電路電阻 RR,測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的 UUII 的值。
    • 列方程組法:例如得到兩組數(shù)據(jù) U1=E?I1rU_1 = E - I_1rU2=E?I2rU_2 = E - I_2r,聯(lián)立方程組求解得出電動(dòng)勢(shì) EE 和內(nèi)阻 rr
    • 圖像法:以 II 為橫軸,UU 為縱軸,將多組 UU、II 數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,圖線與縱軸交點(diǎn)為 EE(當(dāng) I=0I = 0 時(shí),U=EU = E)。

二、內(nèi)阻的求解

  • 根據(jù)定義結(jié)合歐姆定律求解
    • E=U+IrE = U+Ir,可推導(dǎo)出 r=E?UIr=\frac{E - U}{I}。當(dāng)知道電源電動(dòng)勢(shì) EE、路端電壓 UU 和電路中的電流 II 時(shí)可求出內(nèi)阻。
  • 實(shí)驗(yàn)測(cè)定后計(jì)算(以伏安法為例)
    • 在實(shí)驗(yàn)中,改變滑動(dòng)變阻器阻值,得到多組 UU、II 值。
    • 用上述列方程組或圖像法求出電動(dòng)勢(shì) EE 后,再根據(jù)圖像的斜率求內(nèi)阻(圖像斜率的絕對(duì)值表示 r=ΔU/ΔIr=\Delta U / \Delta I)。