EMF与电位差的区别
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主要差异 - EMF 与电位差异
条款 电磁场 和 潜在差异 两者都描述了电路中涉及电子的能量转移。这 主要区别 EMF 和电位差之间是 EMF 是指库仑电荷在绕电路时获得的电能, 然而 电位差描述了一个库仑电荷损失的电能量.
什么是电磁场
电磁场 (
) 代表电动势。在电池或发电机中,EMF 是指提供给每个库仑电子的电能。这种电能是通过将另一种形式的能量转化为电能而产生的(例如,电池中的化学能转化为电能,或发电机中的机械能转化为电能)。
请注意,即使包含了 force 一词,EMF 也与 force 无关。相反,该术语与电子对电能的获得和损失有关。
什么是潜在差异
在电路中,电位差
电路中任意两点之间的能量是库仑电荷在这两点之间传播时损失的能量。电位差可以用电压表测量,表示为 伏特单位.
所以,术语 EMF 用于描述电子获得电能的情况,而 电位差用于描述电子失去电能的情况.在电路中的闭环周围,能量必须守恒,所以这导致 基尔霍夫第二定律,这表明 闭合回路周围的 EMF 总和等于该回路周围电势差的总和.
如果一个细胞是理想的,那么它会为通过它的电子提供电能,这些电子会从细胞中出来,而不会失去它们所获得的任何电能。然而,实际上,电子甚至在离开细胞之前就会失去一些它们获得的能量。我们说能量损失是由于 内阻 在单元格中。在电路分析中,想象这个内阻来自电池内部的电阻是很有用的:
理想电池(左)和真实电池(带内阻)(右)
这 终端电位差 穿过电池是指电子通过时库仑获得的能量减去由于内阻而损失的能量。如果 EMF 是
,内阻为
,通过细胞的电流为
那么终端电位差
由:
在细胞内,电子获得能量,然后失去一些能量。
EMF与电位差的区别
意义
电磁场 描述了电路中电子获得的电能。
潜在差异 描述了电子在电路中传播时的电能损失。
图片提供
Vincent Brown 的“Batteries Included”(自己的作品)[CC BY 2.0],来自 flickr