电动势的基本概念详述

人教版选修3-1的第二章节介绍的是恒定电路，其中介绍了一个新的物理量，电动势。

【高三的学生一定要明白，首先讲到电动势的并不是电磁学，而是恒定电路的内容；电动势是描述电源最重要的物理量。】

这个物理量和静电场中的电势、电势差相似，却不同。

什么是电动势呢？我们规定，能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用，称之为电动势。

这种作用来源于相应的物理效应或化学效应，通常还伴随着能量的转换，一般总是出现在电源中的。

对电源来说，我们定义电源的电动势：等于单位电荷量运行一个回路过程中所做的总功的大小。

电动势的公式描述：E=W/q （E为电动势）【注意，q是参与回路流动的总电荷数量，而不是某个小球带电的多少。】

电动势大表示什么意思？同样流过1个单位的电荷，不同的电源做功的能力是不同的。举例如下：

（1）一个1.5v的电源，表示的意思就是流过1C的电荷，电源做功为1.5J。

（2）一个20v的电源，表示的意思就是流过1C的电荷，电源做功为20J。

因为电流在导体中(超导体除外)流动时要消耗能量，这个能量必须由产生电动势的能源（电池）补偿。

我们还可以借助后面的闭合电路欧姆定律来理解。

如果电动势只发生在导体回路的一部分区域中，就称这部分区域为电源区。电源区中也存在着电阻，称为电源的内阻。

整个回路中：E=U+Ir=IR+Ir；

由上式可知，在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。也就是说，电荷之间的相互作用是通过电场发生的。只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力就叫做电场力。

后面，我们还会学到电磁感应电动势，与这里的电动势在本质上是相同的，只不过它不是一个电源，而是一根导体棒的运动产生类似电源的电流回路。我们称由于（导体棒等运动而产生的）磁通量变化，在回路中产生的电动势为电磁感应电动势，简称感应电动势，也是用符号E来标书；与电源电动势的符号一直，可意义大不相同。（文/王尚）