第四節(jié) 電 動(dòng) 勢

一、電源力

河水之所以能持續(xù)流動(dòng)，是因?yàn)樯稀⑾掠沃g有恒定的水位差。同理，電荷要想持續(xù)流動(dòng)形成持續(xù)電流，也必須存在恒定的電位差。

如圖1-8所示，A、B兩極板間有一定的電位差。在電場力的作用下，正電荷從A極板沿外電路向B極板移動(dòng)，負(fù)電荷從B極板沿外電路向A極板移動(dòng)，正、負(fù)電荷中和，兩極板間電位差將逐漸降低，最終正、負(fù)電荷中和完畢，兩極板間電位差為零，電流中斷。

顯然，僅靠電場力作用，電路中是不可能得到持續(xù)電流的。為了得到持續(xù)電流，兩極板間必須有一種非電場力，它能將正電荷從B極板不斷地移向A極板，從而使A、B兩極板之間始終保持恒定的電位差（電壓）。

電源就是能夠提供這種恒定電位差的裝置。在電源內(nèi)部存在的這種非電場力，叫做電源力。

二、電動(dòng)勢

在電源內(nèi)部，電源力不斷將正電荷從負(fù)極移向正極，必然要消耗能量以克服電場力做功，這個(gè)做功過程就是電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的過程。不同的電源，其電源力做功的本領(lǐng)大小不同。電動(dòng)勢就是用來衡量電源的電源力做功本領(lǐng)大小的物理量。

在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從負(fù)極移到正極所做的功，叫做電源的電動(dòng)勢，用E表示，單位是伏特（V），即

式中，W為電源力移動(dòng)正電荷做的功，單位是焦耳（J）；Q為電源力移動(dòng)的電荷量，單位是庫侖（C）。

電動(dòng)勢的方向規(guī)定為在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。

三、電動(dòng)勢與路端電壓的關(guān)系

電源兩端的電位差稱為電源的路端電壓。

對于一個(gè)電源來說，既有電動(dòng)勢，又有路端電壓。電動(dòng)勢只存在于電源內(nèi)部，其方向是從負(fù)極（低電位端）指向正極（高電位端）；而路端電壓則是電源加在外電路兩端的電壓，其方向是從正極（高電位端）指向負(fù)極（低電位端），如圖1-9所示。

一般情況下，電源的路端電壓值總是小于電動(dòng)勢值，只有當(dāng)電源開路時(shí)，電源的路端電壓值才等于電動(dòng)勢值，即E=U開。因此，平時(shí)所說的電源電壓確切地說應(yīng)該是指電源的電動(dòng)勢。

電壓與電動(dòng)勢的區(qū)別與聯(lián)系有以下幾點(diǎn)。

（1）電壓是電場力做功，而電動(dòng)勢是非電場力（電源力）做功。

（2）電壓的方向是從高電位指向低電位，而電動(dòng)勢的方向是從低電位指向高電位。

（3）電壓是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而電動(dòng)勢是把非電能轉(zhuǎn)化為電能。

（4）電壓一般用UAB表示，電動(dòng)勢一般用EBA表示。

（5）各自表達(dá)式的單位相同，所以它們的單位也相同。