電源電動勢

非靜電力：提供能量使電荷從低電位——高電位電源

在外電路上：維持恒定電壓，在電場力作用下正電荷從電源正極——負極在電源內部在非靜電力作用下正電荷克服靜電力從電源負極——正極在閉合電路中，靜電場力E+非靜電力K使電荷運動形成一個閉合電流線。

電動勢定義：把單位正電荷從負極通過電源內部移到正極時，非靜電力所做的功標量

方向：電源內部負——正與外電路是否接通無關有時無法區分電源內外，如渦旋電場

電源內

電源內部

電流密度電源的電動勢、內阻和路端電壓路端電壓

外電路上電場力做功沿電源內部積分閉合電路歐姆定律

I=0,內阻電勢降落為0，U=

外電路開路或電勢得到補償r=0,無論電流沿什么方向，是否為0，U=

電壓恒定——理想電壓源任一電源可以看成理想電壓源串聯一個內阻r外阻上電勢降內阻上電勢降電源的功率

閉合電路的電源所提供的總功率

什么情況下輸出功率最大？

電源的效率：電源輸出功率與電源總功率之比負載電阻越大，效率越高

要求獲得最大輸出功率與電源效率高不能同時滿足（輸變電路；無線電設備）恒定電路與恒定電場p297定性理解：電荷分布場強分布電流場恒定電流滿足恒定條件通過任意閉合面的電流通量為零物理圖象：電流線連續性地穿過閉合曲面所包圍的體積，不能在任何地方中斷，永遠閉合曲線。恒定電路中靜電場的作用電流場中，決定電場的電荷如何分布？

在沒有非靜電力的地方，均勻導體內部沒有凈電荷，電荷只能分布在導體表面或分界面上

證明：均勻導體——

與（x,y,z)無關

0“有體電流但無體電荷密度”，如何理解？非均勻導體內部有電荷

恒定情況下電力線和電流線必須與導體表面平行若均勻導線中，電流線不與導體表面平行

導線表面電荷的積累而產生一個派生電場E’E’與En

方向相反，達到平衡后，兩者抵消導線內只剩下平行分量E||恒定情況下，恒定電場起什么作用？

保證電流的閉合性

非靜電能轉化為靜電勢能電勢能轉化為熱能結論：電流分布由電場決定，電場由電源和分布于導線表面及內部不均勻處的電荷產生決定電路中電流分布均勻導線聯接電路瞬間，電路中的電流從

0——

I的過程是一個從非恒定向恒定過渡的過程

溫差電形成溫差電動勢的非靜電力與熱現象有關

湯姆孫效應及電動勢

因溫度不均勻引起的熱擴散——等效于一種非靜電力類似氣體分子熱運動，自由電子從高溫端向低溫端擴散宏觀上等效于一個非靜電力——K導致電荷遷移在導體兩端，有電荷積累——E，反抗KE+K＝0，達到平衡瞬間完成——吸熱湯姆孫系數(T)~10-5V/oC此電流過程K作正功吸熱——轉化成電勢能此電流過程K作負功電勢能降低——放熱

湯姆孫效應是熱——電轉換效應可逆（不同于焦耳熱）

(T)與材料的性質有關

用同種金屬，只依靠湯姆孫電動勢，也不能在閉合回路內建立恒定電流。

佩爾捷效應及其電動勢

密度不均勻引起的電子擴散——等效于一種非靜電力吸熱——

K作正功電勢能提高放熱——

K作負功電勢能降低在單一溫度下只依靠珀耳帖電動勢不能在閉合回路內建立恒定電流

溫差電動勢

閉合回路是由兩種金屬A、B組成的，接頭1、2溫度分別為T1，T2

在接頭1、2兩處形成了佩爾捷電動勢大小不等在金屬A和B內分別形成的湯姆孫電動勢的大小也不相等——溫差電動勢

溫差電動勢存在于整個閉合回路上，在它的推動下，閉合回路中形成恒定電流

電動勢存在于整個閉合回路應用

溫差電偶（如圖）主要用于測量溫度優點是，測量范圍廣受熱面積和熱容量都可以做得很小，可測量微小的溫度變化或微小的熱量半導體的溫差效應

金屬中的溫差電動勢約為0一10

V／

C

半導體中同樣存在著以上三種效應，而且更為顯著，常為幾百

V／

C

，甚至達到幾mV／

C

溫差電堆——發電

半導體的佩爾捷效應較強，可用于致冷(使電流反向)