電壓如何產生?

General 更新 2023年10月15日

什麼是電壓,電壓怎麼形成的?

簡單來說,電壓就是電源的正負極之間有這樣的差異,正極聚集了多餘的正電荷,負極聚集了多餘的負電荷,在正負極這兩點之間存在的這種差異就叫有電壓。因此電壓存在於兩點之間,自由電荷在這兩點之間就能定向移動形成電流電壓能使自由電荷定向移動形成電流,因此電壓是形成電流的外部原因

電壓的形成條件是什麼,

電壓是怎樣形成的?這是一個很複雜的問題。從應用角度來說無需細緻研究它,大概可以這樣形象地理解:

電分為正電荷和負電荷兩種。

正電總是喜歡與負電糾纏在一起。一個正電都與一個負電結合在一起的。

所以對外來說,它倆的正負特性就中和了。整體來說,導體的任意的點之間不會出現正電比負電多或者少的現象。

如果外力讓導體中的一些正電集中到一個點,與這些正電糾纏的負電集中到另一個點。那麼這兩點之間的正、負電荷就要產生吸引力。這就是電壓。

外力越強大,對電荷的驅趕力就越強。集中到兩個點的正、負電越多,電壓就越高。

如果用另外的導體把這兩個點接通,正、負電就會通過導體跑到一塊再結合起來。外力不斷地把正、負電驅到兩個點去,而正負電不斷地通過外導體再結合。形成持續的電流。

象這麼的一個有外力驅使正、負電向兩點集中的導體就叫電源。比如發電機、電池等。

對於電池,化學的能力把電池中的正電荷趕到電池正極,把負電趕到負極,當另用導體接通電池的正、負極,正極的正電就 通過導體到達負極去,或者是負極的負電通過導體到達正極去。到底是哪種情況要看用的是什麼導體。但不管用什麼導體,就是說不管是什麼電跑到哪極去,人們都認為是正電由正極 經外接導體跑到負極去,即電流由電池正極出發經外電路流到負極,這是為了便於理解而人為的規定。

有了上述的鋪墊,於是這樣看電池:電池的化學物質的化學能力把電池中的正電趕到正極,負電趕到負極,於是正負極之間就有了電壓。正極的正電經外接的導體流到負極,之後又被趕到正極………………不斷地進行下去。於是外接的導體和電池中有了電流(可見電流的通路是一個由電源和外電路組成的環,叫閉合迴路)。

當然,在正常的應用中,是不能直接用金屬導線等導電良好的導體直接接通電池(電源)的正負極的,這是短路。

電池中的電壓是如何產生的

電池中的電壓是電池中的非靜電力(如干電池中的化學能)克服靜電力做功的結果。由於非靜電力克服靜電力對電荷做功,使得電勢能增加,化學能減少,系統的能量守恆。

電壓是怎樣形成的

電壓是怎樣形成的一直是當今物理學竭力迴避的問題。因為自由電子理論與電壓的形成存在著這不可調和的矛盾,現行理論無法自圓其說,於是就緘口不談物質內電壓的形成,這是當今物理學一個不光彩的側面。

物質在常規狀態下,各結構元的價和電子規律運轉,協調、相安。是電子的轉移後非常規的電子運動產生了靜電,非常規的電子運動伴生的波就是靜電電壓。

電荷分佈在金屬表面或聚集在尖端,是因為價和電子規律運轉伴生的電磁波的驅使。靜電平衡理論是唬人的。

電壓是物理學中一極其重要的物理量,從中學到大學每個學生都做了數百道有關電壓的習題,電壓是怎樣形成的?教材上卻沒有解釋,每一個學生都對此茫然。

電壓是怎樣形成的?電壓從何而來,由何而生?是很多學生提到過的問題,也一直是近百年物理學竭力迴避的問題。

為什麼要回避?是因為電壓的形成與當今核外電子運轉無規律的電子雲理論互相矛盾,電壓的形成與當今的金屬自由電子理論存在著深層的矛盾:金屬內的電子如果有充分的自由,就無法解釋絕緣後的金屬導體移走(來)部分電子會形成很高的電壓?金屬內的電子如果沒有自由,又如何解釋自由電子導電?當今物理學在兩難中選擇了迴避電壓。

什麼是電壓?在大學教材裡說到:“電壓是靜電場或電路中兩點間電動勢之差”(有的書上用電位之差)。有電動勢之差才能形成電流。書中提到,電位差是由電源提供的,電源如何在物質內形成電位差,就用做功一語帶過。至於如何做功,做功如何在物質內形成電壓,就成了難言之隱,閉口不談了。

在中學物理教科書上只是把電壓與水壓相比較,說電壓是電位(同水位)、是電子的電動勢(同勢能)。這比喻還湊合,但是這物體內電子的電位是如何提升的?物體內電子的電動勢之差是怎麼形成的?卻一直是個困惑的問題。用電位差解釋直流電從高電位流向低還有可說,可如何面對物質內形成的電壓正弦波,方波?

一、絕緣體的靜電及靜電電壓

要探討論物質內電壓的形成原理。我們就先來看看物質內形成電壓的基本實驗——摩擦生電。

在靜電實驗中,絲綢摩擦玻璃棒、毛皮摩擦硬橡膠棒、以及化纖織物與天然織物摩擦後都能帶靜電,同時產生靜電電壓,而且化纖織物能產生上萬伏的靜電電壓。我們就這個實驗事實來看看靜電是怎麼產生的,靜電電壓是怎麼形成的?

預備知識:1、在中學物理電學的實驗中,當直流導線導通時,小磁針立即偏轉,斷開時,小磁針立即復原;雜亂的鐵粉在直流導線周圍形成了規則的同心圓;用右手定測能測定電流方向與磁場之間的確定關係。這是大自然在提示我們:電子的運動伴生著電磁波。

2、在《挑戰量子物理(四)第二章、物質的構成 4 》談到:核外電子的規律運轉同樣也伴生著電磁波。在通常情況下這種電磁波在物質內協調穩定,構成了物體的內聚力(價和力、電磁力),物體對外不顯電性。物體不帶電,與大地的電勢差為零(一般情況下認為大地的電位是零)。

靜電實驗中的合成絕緣體(玻璃棒、硬橡膠棒、以及化纖織物)是由成百上千個結構元錯綜結合而成的大分子聚合物,結構成分複雜,在常溫下、在沒有摩擦的情形下,各結構元的價和運轉協調、相安。核外電子在各自軌道按常規運動,這時物體不帶電,與大地的電勢差為零(沒有電壓)。

實驗中摩擦的另一方是天然物品(絲綢、毛皮、天然織物)。天然物品是大自然的造物,能與大自然有很好的交流,摩擦時,轉移來的電荷能很快地傳遞到大氣之中。

摩擦時,核外電子速率加快,產生了熱,發生了電子運動的紊亂,發生了電子轉移,形成了多出或缺少電子的狀況。合成絕緣體內多出的電子沒有正當的歸屬,在物體內部亂竄,形成帶負電的靜電;缺少電子的結構元則......

電壓是什麼?電源的電壓是如何產生的?

△ 電壓

① 電壓:要在一段電路中產生電流,它的兩端就要有電壓(Voltage)。

② 理解電壓:在理解電流、電壓的概念時,通過觀察水流、水壓的模擬實驗幫助我們認識問題,這裡使用了科學研究方法——“類比法”。

(類比是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法。)

a.電壓是形成電流的原因:電壓是使電路中的自由電荷發生定向移動形成電流的原因。

b.電源是提供電壓的裝置。可以說:電源給用電器兩端提供電壓,電壓形成電流;

c.有電流一定有電壓,有電壓卻不一定有電流;

d.電路中獲得持續電流的條件:(a)電路中有電源(或電路兩端有電壓);(b)電路為通路(即電路閉合);

e.說電壓時,要說“xxx”兩端的電壓;說電流時,要說通過“xxx”的電流。

△ 關於電壓的規定:

a.電壓物理量的符號:U,即用字母U代表電壓;

b.電壓的單位:

(a)電壓的國際單位(SI制):伏特(Volt),簡稱伏,單位符號是V;

(b)電壓常用單位還有:千伏(kV);毫伏(mV);微伏(μV);

(c)當電壓很高時,常用千伏作單位;當電壓很低時,常用毫伏(或微伏)作單位;

(d)電壓單位之間換算關係:1kV=10^3V;1V=10^3mV;1mV=10^3μV;

(e)規定:1伏特等於對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功,即1 V = 1J/C。

△ 電源與電壓:

(1)電源的定義:在電路中能夠提供電能的裝置,即為電源(Power Supply)。電源是把其它形式的能轉化為電能。如:發電機、電池等。

(2)電源的作用:在電源的內部不斷地在正極(陽極)聚集正電荷,在負極(陰極)聚集負電荷,以便持續對外供電。正是由於正負電觸的相反方向的聚集,才是電源產生電壓。

電壓如何產生的?

我不贊同這個網友採納。電荷移動到另一端做的功叫電壓?拜託,電壓的單位是V,功的單位是J,你說這是同一個東西?只能說單位正電荷時大小一樣。哥給你推倒一遍。W=F*

S=q*E*(Sb-Sa)=q*(Vb-Va)。其中一開始的W就是電場力將電荷移動到另一端做得功,F就是電場力,S是移動的距離。電場力是q*E,移動的距離是從電勢0點開始算的,所以是Sb-Sa。然後電場強度乘以距離是電勢,公式在下面。所以只有單位正電荷時網友採納的那個答案也僅僅是大小相同哦~撇開條件說相同都是耍流氓~

在說清楚電壓之前我們得先講講電勢。按照電勢的定義,電場中某點A的電勢為:Va=∫E dl,積分區域是無窮遠到A點。如果有某點B,他的電勢Vb=∫E dl,積分區域是無窮遠到B點,則Vb-Va就是我們所說的電壓。所以電壓也叫電勢差或電位差。(電勢的意義請參考我的另一個回答:zhidao.baidu.com/question/1896290198105487340)

這一點可以類比重力場。電勢可以看作是重力勢能,注意我說的是看做,他們單位不同的不是一個概念。則假設地心是重力勢能的零點,則某一個地球空間內的物體A有一個重力勢能A(對應電勢),而當這個物體到了另一個高度B,他的勢能變成了B,勢能的該變量對應的是電壓。這只是一個理解方式。

從電路角度考慮,電源經過某個電阻,對該電阻下一個用電器,電源的電場會有所削弱。從重力場的角度考慮,某物體從高處A到了地處B,所具有的勢能有所減少。

電壓是如何產生的呢

聲、光、電、磁,都是自然界固有的屬性,電與磁是密不可分的,發電機就是利用電磁感應的原理,把其他形式的能量轉換成電能。電壓是表徵電性能的指標之一,是推動電荷定向移動形成電流的原因。如同水壓高低一樣,同樣多的水,位置提高越多,能量越大,電壓越高,電場能量越大。

baike.baidu.com/view/10954.htm

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